الثلاثاء، 23 ديسمبر 2014



        عندما يسلط الرياضي قوة على الأرض للنهوض إلى الأعلى فهذا يعني أن رد فعل الأرض سيساوي القوة المسلطة ويعاكسه في الاتجاه، ومن المعلوم لدينا أن اتجاه الوزن (وزن الرياضي) دائما إلى الأسفل كتوضيح لمفهوم جذب الأرض للأشياء فان اتجاه رد فعل الأرض سيكون إلى الأعلى أي بمعنى أن الرياضي عندما يؤثر بقوة إلى الأرض فان الأرض سيرد ذلك إلى الأعلى أي إن رد الفعل سيكون بالاتجاه الموجب ومع اتجاه قوة العضلات أي:
رد الفعل = قوة العضلات
وبما أن وزن الجسم في اتجاه معاكس لرد الفعل فإننا نستطيع أن نستنتج أن:
رد الفعل = قوة العضلات – وزن الجسم
      ولتوضيح ذلك في مثال، لو أدى الرياضي حركة ثني مفصلي الركبتين من الوقوف بشكل غير مبالغ فيه (انسيابي) فهذا يعني تغلب وزن الجسم على قوة العضلات وافتراضا أن وزن الرياضي كان 1000 نيوتن وكانت قوة العضلات في لحظة الثني 800 نيوتن فان علامة رد الفعل ستكون سالبة لان:
رد الفعل = قوة العضلات – وزن الجسم
رد الفعل = 800 – 1000
رد الفعل = - 200 نيوتن
     ونستنتج من ذلك أن رد الفعل سيكون اقل من وزن الجسم في حالة الثني وبالضبط سيكون (1000-200=800 نيوتن وهذه ملاحظة مهمة لتفسير بعض منحنيات دالة القوة-الزمن)، أما إذا عكسنا الحالة أي إن الرياضي سيمد مفصلي الركبتين من وضع الجلوس فللتغلب على وزن الجسم الذي مقداره 1000 نيوتن نحتاج إلى 1200 نيوتن (افتراضا) فان علامة رد الفعل ستكون موجبة لان:
رد الفعل = قوة العضلات – وزن الجسم
رد الفعل = 1200 – 1000
رد الفعل = 200 نيوتن
      ونستنتج من ذلك أن رد الفعل سيكون اكبر من وزن الجسم في حالة المد وبالضبط سيكون (1000+200=1200 نيوتن) وكما موضح في الشكل المرقم(1)


قوانين نيوتن للحركة ثلاثة قوانين فيزيائية تأسس الميكانيكا الكلاسيكية، وتربط هذه القوانين القوى المؤثرة على الجسم بحركته. أول من جمعها هو إسحاق نيوتن، وقد استخدم هذه القوانين في تفسير العديد من الأنظمة والظواهر الفيزيائية.

قانون نيوتن الأول[عدل]

يظل الجسم على حالته الحركية (إما السكون التام أو الحركة في خط مستقيم بسرعة ثابتة) ما لم تؤثر عليه قوة تغيره من هذه الحالة."
\sum F = 0

قانون نيوتن الثاني[عدل]

إذا أثرت قوة أو مجموعة قوى  \sum F  على جسم ما فإنها تكسبه تسارعاً  a  يتناسب مع محصلة القوىالمؤثرة، ومعامل التناسب هو كتلة القصور الذاتي  m  للجسم .
\sum F = m a

قانون نيوتن الثالث[عدل]

"لكل قوة فعل قوة رد فعل، مساوي له في المقدار ومضاد له في الاتجاه ."

\vec {F}_{A \to B} = -\vec {F}_{B \to A}

قوة الاحتكاك[عدل]

وهي القوة التي تقاوم الحركة بسبب تلامس سطح جسم يتحرك مع سطح آخر. مثال: مقاومة الماء لسفينة تسير فيه ، أو مقاومة الهواء لسير السيارة أو لراكب الدراجة.

قوة الاحتكاك الساكن[عدل]

تمثل أقل قوة لتحريك الجسم الساكن ترتبط بالقوة العمودية على سطح الاحتكاك N بالعلاقة: f_s = m_s N حيث يعرف ثابت التناسب  m_s  باسم معامل الاحتكاك الساكن.

قوة الاحتكاك الحركي[عدل]

تعرف قوة الاحتكاك بين سطحين لجسمين متحركين ترتبط بالقوة العمودية على سطح الاحتكاك Nبالعلاقة :
 F_k = m_k N  حيث يعرف m_k معامل الاحتكاك الحركي

بعض انواع القوى
جمع القوى:

قانون نيوتن الثاني:
تسارع جسم يساوي محصلة القوى المؤثرة فيه مقسومة على كتلة الجسم
F= a_المحصلة/m
قانون نيوتن الأول:
يبقى الجسم على حالته من حيث السكون أو الحركة المنتظمة في خط مستقيم ما لم تؤثر فيه قوة محصلة تغير من حالته .
يسمى القانون الأول بقانون القصور الذاتي .
وفقاً لقانون نيوتن الأول : فإن  القوة المحصلة هي السبب في تغيير السرعة المتجهة لجسم ما .
س/ متى يكون الجسم في حالة اتزان ؟
يكون الجسم في حالة اتزان إذا كانت القوة المحصلة المؤثرة تساوي صفراً .
وأيضاً
يكون الجسم في حالة اتزان إذا كان ساكناً أو متحركاً بسرعة  منتظمة 
مخطط الجسم الحر:
نموذج فيزيائي يمثل القوى المؤثرة في جسم ما .
القوة والتسارع:
F=ma
العلاقة بين القوة والتسارع علاقة طردية
كلما زادت القوة المؤثرة على الجسم زاد تسارعه
أما العلاقة بين القوة والكتلة علاقة عكسية
كلما زادت كتلة الجسم قل تسارع الجسم .
تنقسم القوى إلى قسمين:
1.قوى المجال: هي القوى التي تؤثر في الأجسام دون أن يكون بينهما تلامس .
مثل: قوة الجاذبية الأرضية والقوى المغناطيسية .
2.قوى التلامس: هي القوى التي تؤثر في ( النظام ) بسبب ملامسته جسم من المحيط الخارجي .
مثل: أن تؤثر بيدك على كتاب الفيزياء .

قوة التلامس ( إلتماس ) :

تتولد قوة التلامس إلتماس ) عندما يلامس جسم من المحيط الخارجي النظام , و يؤثر فيه بقوة . فعندما تحمل كتاب تؤثر يدك في بقوة تلامس , أما إذا وضعته على الطاولة فإن قوة التلامس بين يدك و الكتاب تتلاشى , بينما الطاولة الآن هي التي تؤثر في الكتاب بقوة تلامس .
و هناك طرائق أخرى لتغيير حركة الكتاب , فمن الممكن أن تجعله يسقط في اتجاه الأرض , و في هذه الحالة يتسارع بسبب الجاذبية الأرضية , كما درست في الفصل الثالث . إن قوة الجاذبية الأرضية هي التي تسبب هذا التسارع , و تؤثر في الكتاب سواءاً كان في حالة تلامس مع الأرض أم لا , و يُطلق على مثل هذه القوة و مثيلاتها اسم قوة المجال , و هي تؤثر في الأجسام بغض النظر عن وجود تلامس فيما بينها أم لا