ماذا يحدث عندما تؤثر قوة محصلة في جسم ؟

تُعد القوة المحصلة من أهم المفاهيم في علم الفيزياء، إذ توضح لنا كيف تتأثر الأجسام عند خضوعها لقوى متعددة في الوقت نفسه. وعندما تكون القوى المؤثرة في حالة اتزان، لا يتغير وضع الجسم، أما إذا وُجدت قوة محصلة غير متزنة فإن ذلك يؤدي إلى تغيير في حالة حركة الجسم. وفي هذا المقال في موقع مفاهيم نتعرف بشكل مفصل عن إجابة سؤال ماذا يحدث عندما تؤثر قوة محصلة في جسم ؟

للنشر

واتس اب شارك غرد شارك

جدول المحتويات

• ماذا يحدث عندما تؤثر قوة محصلة في جسم ؟
• ماذا يحدث عندما تؤثر قوة محصلة في جسم ؟ يتسارع الجسم يتحرك الجسم بسرعة ثابتة يبقى الجسم في حالة سكون ؟
• ما هي القوة المحصلة؟
• حالات وأنواع القوى المحصلة
  • 1. الحالة الأولى: قوى المتزنة
  • 2. الحالة الثانية: القوى غير المتزنة
  • 3. حسب اتجاه القوى المؤثرة

ماذا يحدث عندما تؤثر قوة محصلة في جسم ؟

الإجابة هي: يتسارع الجسم

فعندما تؤثر قوة محصلة في جسم فإنها تكسبه تسارعًا يتناسب طرديًا مع مقدار القوة المحصلة وعكسيًا مع كتلته (حسب قانون نيوتن الثاني).

عندما تؤثر قوة محصلة (أي قوة غير متزنة) في جسم، فإن ما يحدث هو:

• يتغير وضع الجسم الحركي: فإذا كان ساكنًا يبدأ في الحركة، وإذا كان متحركًا تتغير سرعته (زيادة أو نقصان) أو اتجاه حركته.
• ينشأ تسارع: القوة المحصلة تجعل الجسم يتسارع وفقًا لقانون نيوتن الثاني $F=m\times a$.

• حيث F هي القوة المحصلة،
• m هي كتلة الجسم،
• a هو التسارع الناتج.

• السرعة لا تبقى ثابتة: بما أن هناك قوة محصلة، فإن سرعة الجسم (مقدارًا أو اتجاهًا) تتغير.
• إذا كانت القوة المحصلة معدومة: لن يتسارع الجسم، بل يستمر في حالته السابقة (سكون أو حركة بسرعة ثابتة وفي خط مستقيم).

ماذا يحدث عندما تؤثر قوة محصلة في جسم ؟ يتسارع الجسم يتحرك الجسم بسرعة ثابتة يبقى الجسم في حالة سكون ؟

الإجابة هي: يتسارع الجسم.

لأن تأثير قوة محصلة يعني وجود قوة غير متزنة، وبالتالي يكتسب الجسم تسارعًا (تغير في السرعة مقدارًا أو اتجاهًا) وفقًا لقانون نيوتن الثاني.

أما إذا لم تكن هناك قوة محصلة:

• يبقى الجسم ساكنًا إذا كان ساكنًا.
• أو يستمر في الحركة بسرعة ثابتة وفي خط مستقيم إذا كان متحركًا.

ما هي القوة المحصلة؟

القوة المحصلة هي:

• القوة الكلية الناتجة عن دمج (جمع) جميع القوى المؤثرة في جسم ما معًا. وهي التي تحدد الأثر الفعلي على حركة الجسم.

خصائصها:

• إذا كانت القوى المؤثرة متزنة (مجموعها = صفر) → تكون القوة المحصلة منعدمة، ولا يتغير حال حركة الجسم.
• إذا كانت القوى غير متزنة (مجموعها ≠ صفر) → تكون القوة المحصلة موجودة، وتؤدي إلى تسارع الجسم.

أمثلة:

• إذا أثرت قوتان متساويتان ومتعاكستان على جسم (مثل شد حبل من طرفين بنفس القوة) → تكون القوة المحصلة = صفر.
• إذا أثرت قوتان في نفس الاتجاه (5 نيوتن + 3 نيوتن) → القوة المحصلة = 8 نيوتن.
• إذا أثرت قوتان في اتجاهين متعاكسين (10 نيوتن – 6 نيوتن) → القوة المحصلة = 4 نيوتن في اتجاه القوة الأكبر.

حالات وأنواع القوى المحصلة

لنوضح حالات القوى المحصلة بشكل مبسط:

1. الحالة الأولى: قوى المتزنة

• الوصف: إذا أثرت عدة قوى على جسم، وكان مجموعها (القوة المحصلة) = صفر.
• النتيجة: لا يتسارع الجسم، فيبقى ساكنًا أو يستمر في الحركة بسرعة ثابتة وفي خط مستقيم.
• مثال: كتاب موضوع على الطاولة، قوة الجاذبية إلى أسفل مساوية لقوة دعم الطاولة إلى أعلى.

2. الحالة الثانية: القوى غير المتزنة

• الوصف: إذا أثرت قوى على جسم، وكان مجموعها (القوة المحصلة) ≠ صفر.
• النتيجة: يتسارع الجسم (تتغير سرعته مقدارًا أو اتجاهًا).
• مثال: دفع عربة تسوق، قوة الدفع أكبر من قوة الاحتكاك → تتحرك العربة بتسارع.

3. حسب اتجاه القوى المؤثرة

• قوتان في نفس الاتجاه: القوة المحصلة = مجموع القوتين، مثال: 5 نيوتن + 3 نيوتن = 8 نيوتن.
• قوتان في اتجاهين متعاكسين: القوة المحصلة = الفرق بينهما في اتجاه القوة الأكبر، مثال: 10 نيوتن – 6 نيوتن = 4 نيوتن.
• قوتان متعامدتان (زاوية 90°): القوة المحصلة تحسب باستخدام نظرية فيثاغورس