يكون اتجاه القوة العمودية دائما عمودياً على السطح الذي يلامس الجسم

يكون اتجاه القوة العمودية دائمًا عموديًا على السطح الذي يلمس الجسم ، حيث أن اتجاه القوة هو ما يحدد مدى تأثر الجسم بهذه القوة المطبقة عليه ، وفي هذه المقالة سنتحدث بالتفصيل عن القوة في الفيزياء ، وسنشرح ما هي أنواع القوى التي تؤثر على الأشياء.

ما هي القوة في الفيزياء

القوة هي تأثير طبيعي يؤثر على الأجسام الثابتة والمتحركة ، وهذا التأثير يتسبب في تغيير حالة الجسم أو اتجاهه أو وضعه أو حركته ، وتتشكل القوة نتيجة تفاعل جسدين معًا ، كما هو الحال عندما يكون هناك التفاعل بين أي جسمين ، يتم إنتاج قوة تؤثر على كل جسم بقدر متساوٍ وفقًا لقانون نيوتن ، وعندما يتوقف التفاعل بين هذين الجسمين ، لن يكون هناك قوة تؤثر على هذه الأجسام ، ويُرمز إلى القوة في المعادلات الفيزيائية بواسطة الرمز F أو الرمز العربي Q ، ويتم قياس القوة بوحدة تسمى نيوتن ، ويتم ترميزها في المعادلات والصيغ الرياضية بالرمز N أو الرمز العربي N.

في الواقع ، يمكن تعريف وحدة نيوتن في النظام المتري على أنها القوة التي إذا أثرت على كتلة جسم يزن كيلوغرام واحد ، فسوف تتسبب في تسارعه بمقدار متر / ثانية 2. وقد سميت هذه الوحدة باسم الفيزيائي Sir إسحاق نيوتن ، الذي كان أول فيزيائي وضع مبادئ وقوانين القوة والحركة ، والتي تُعرف حاليًا باسم قوانين نيوتن الثلاثة للحركة ، حيث أوضح نيوتن في هذه القوانين الثلاثة كيف تتأثر الأشياء بالقوة المطبقة عليها.[1]

أنظر أيضا: الوحدة الدولية لقياس عزم الدوران هي

يكون اتجاه القوة العمودية دائمًا عموديًا على السطح الملامس للجسم

القول بأن اتجاه القوة العمودية دائمًا ما يكون عموديًا على السطح الملامس للجسم صحيح تمامًا ، حيث أن القوة العادية هي أحد أنواع القوة الناتجة عن تفاعل قوة الجاذبية التي تؤثر على الأجسام ، على سبيل المثال عند وضع جسم على طاولة بحيث يكون الجسم في حالة راحة ، ستؤثر قوة الجاذبية على الكتاب بحيث يتم سحب الكتاب للأسفل بهذه القوة ، ولكن وفقًا لقانون نيوتن ، الذي ينص على أنه لكل قوة رد فعل مساويًا له في المقدار وعكسه في الاتجاه ، سينتج قوة رأسية معاكسة لقوة الجاذبية وتساويها بحيث تكون القوة الكلية على الكتاب مساوية للصفر ، وبالتالي يبقى الكتاب في قيمته المكان دون السقوط أو الارتفاع ، وفيما يلي القوانين الرياضية المستخدمة في حساب القوة الرأسية على الأشياء ، وهي كالتالي:[2]

القوة العمودية على سطح أفقي

القوة العمودية على سطح أفقي هي:

قوة الجاذبية = قوة الجاذبية العمودية = كتلة الجسم × تسارع الجاذبية تسارع الجاذبية = 9.81 م / ثانية 2 القوة الرأسية = كتلة الجسم × تسارع الجاذبية القوة الرأسية = كتلة الجسم × 9.81

القوة العمودية على سطح مائل

القوة العمودية على سطح مائل هي:

القوة العمودية = كتلة الجسم x التسارع الناتج عن الجاذبية x جيب التمام لزاوية الميل القوة الرأسية = كتلة الجسم x 9.81 x cos زاوية الميل

أنظر أيضا: ما هي القوة المؤثرة على مضرب بيسبول؟

أمثلة لحساب القوة العمودية

فيما يلي بعض الأمثلة العملية لطريقة حساب القوة العمودية المؤثرة على الأجسام ، سواء كانت هذه الأجسام على سطح مائل أو سطح مستو ، وهذه الأمثلة هي كالتالي:

• المثال الأول: احسب القوة العمودية المؤثرة على جسم يقع على سطح أفقي ، حيث تكون كتلة هذا الجسم 5 كيلوغرامات طريقة الحل: كتلة الجسم = 5 كيلوغرامات ، تسارع الجاذبية = 9.81 م / ث² القوة الرأسية = كتلة الجسم س تسارع الجاذبية القوة العمودية = 5 × 9.81 القوة العمودية = 49 نيوتن
• المثال الثاني: احسب القوة العمودية المؤثرة على جسم يقع على سطح مستو ، حيث كانت كتلة الجسم تساوي 7.6 كيلوجرام. طريقة الحل: كتلة الجسم = 7.6 كيلوجرام ، تسارع الجاذبية = 9.81 متر / ثانية² القوة الرأسية = كتلة الجسم الجسم × العجلة بسبب الجاذبية القوة العمودية = 7.6 × 9.81 القوة الرأسية = 74.55 نيوتن
• المثال الثالث: احسب القوة العمودية المؤثرة على جسم مستلقي على سطح مائل بزاوية 60 درجة في الأفق ، حيث كانت كتلة الجسم 10 كيلوغرامات طريقة الحل: كتلة الجسم = 10 كيلوغرامات تسارع الجاذبية = 9.81 م / ثانية² زاوية الميل = 60 درجة القوة العمودية = الكتلة الجسم × التسارع الناتج عن الجاذبية × جيب تمام زاوية الميل ، القوة العمودية = 10 × 9.81 × كوس 60 القوة العمودية = 98.1 × 0.5 القوة العمودية = 49 نيوتن
• المثال الرابع: احسب القوة العمودية المؤثرة على جسم مستلقي على سطح مائل بزاوية 45 درجة من الأفق ، حيث كانت كتلة الجسم 3.5 كيلوجرام طريقة الحل: كتلة الجسم = 3.5 كيلوجرام تسارع الجاذبية = 9.81 م / sec² زاوية الميل = 45 درجة القوة العمودية = الكتلة الجسم x التسارع الناتج عن الجاذبية x جيب تمام زاوية الميل ، القوة العمودية = 3.5 x 9.81 x cos 45 القوة العمودية = 34.335 x 0.707 القوة العمودية = 24.27 N

انظر أيضًا: القوة التي تعطي شكل مسار مقذوف منحني هي القوة

في ختام هذا المقال ، علمنا أن عبارة “اتجاه القوة العمودية دائمًا متعامدة مع السطح الذي يلمس الجسم” صحيحة تمامًا ، حيث أوضحنا بالتفصيل ما هي القوة وما هي القوة العمودية وذكرنا الخطوات التفصيلية لحساب القوة الرأسية للأجسام ، سواء كانت هذه الأجسام موجودة على الأسطح الأفقية أو المائلة.