فيديو: تحديد القوة الكلية التي تؤدِّي إلى سكون جسم

أوجد مقدار القوة الكلية اللازمة لوصول سيارة إلى حالة السكون إذا كانت كتلة السيارة 1050kg، وسرعتها الابتدائية 40.0km/h، ومسافة توقفها 25.0m.

٠٣:١١

‏نسخة الفيديو النصية

أوجد مقدار القوة الكلية اللازمة لوصول سيارة إلى حالة السكون. إذا كانت كتلة السيارة ألف وخمسين كيلوجرام. وسرعتها الابتدائية أربعين كيلومتر على الساعة. ومسافة توقفها خمسة وعشرين متر.

فإحنا عندنا سيارة في الأول كانت بتتحرك بسرعة أربعين كيلومتر على الساعة. وهنرمز للسرعة الابتدائية دي بِـ 𝑉 𝑖. وكتلة السيارة ألف وخمسين كيلوجرام. فمطلوب منّنا إن إحنا نعرف القوة المطلوبة؛ علشان نوقّف السيارة دي بعد خمسة وعشرين متر. وده معناه إن السرعة النهائية بعد الخمسة وعشرين متر كانت بتساوي صفر. والسرعة النهائية هنا نرمز لها بِـ 𝑉 𝑓. فعلشان نعرف القوة اللي أثّرت على العربية، هنستخدم قانون نيوتن التاني، اللي بيقول إن القوة المؤثرة على جسم بتساوي كتلة الجسم مضروبة في العجلة اللي بيتحرك بيها الجسم.

فمن القانون ده نقدر نجيب القوة اللي هتوقف السيارة بعد خمسة وعشرين متر، ولكن في الأول هنحتاج نجيب عجلة الجسم؛ علشان نعرف نعوّض بيها في القانون. فبما إن عندنا السرعة الابتدائية والسرعه النهائية والمسافة التي هتتحركها السيارة. فهنستخدم قانون الحركة اللي بيقول إن السرعة النهائية تربيع بتساوي السرعة الابتدائية تربيع، زائد اتنين في العجلة، مضروبة في المسافة اللي اتحركها الجسم.

وبما إن السيارة هتوصل في الآخر لحالة سكون، فنقدر نعوّض بالسرعة النهائية بصفر. وبالتالي هنلاقي إن 𝑉 𝑖 تربيع زائد اتنين 𝑎 𝑠 بتساوي صفر. فلو طرحنا 𝑉 𝑖 تربيع من الطرفين، وبعدين قسمنا الطرفين على اتنين 𝑠. هنلاقي إن العجلة بتساوي 𝑉 𝑖 تربيع على اتنين 𝑠. فلمّا نعوّض بالمعطيات هنلاقي إن العجلة بتساوي سالب أربعين كيلومتر على الساعة تربيع، مقسوم على اتنين في خمسة وعشرين متر. وعلشان نعرف نختصر الوحدات في البسط والمقام، هنحوّل الكيلومتر على الساعة لعشرة أُس تلاتة متر على ستين في ستين ثانية. وبعدين هنوزع التربيع اللي في البسط على الأرقام والوحدات. فهنطلّع إن العجلة بتساوي سالب أربعين في عشرة أُس تلاتة على ستين في ستين تربيع، مضروبة في متر تربيع على الثانية تربيع، مقسومة على اتنين في خمسة وعشرين متر. وهنا نقدر نختصر تربيع المتر مع المتر اللي في المقام.

ومن هنا نقدر نطلّع إن العجلة بتساوي سالب اتنين وربعمية تسعة وستين من الألف متر على الثانية تربيع. والسالب هنا معناه إن العجلة كانت في عكس اتجاه السرعة. وده السبب إن سرعة السيارة فضلت تبطئ لحدّ ما وصلت لسكون بعد خمسة وعشرين متر. فلمّا نعوّض بالعجلة في قانون نيوتن التاني. هنلاقي إن القوة بتساوي ألف وخمسين كيلوجرام اللي هي كتلة السيارة، مضروبة في سالب اتنين وربعمية تسعة وستين من الألف متر على الثانية تربيع. فلمّا نحسبها هنلاقي إن القوة بتساوي سالب ألفين وخمسمية وتسعين كيلوجرام متر على الثانية تربيع. وبما إن المطلوب منّنا مقدار القوة، فنقدر نشيل الإشارة السالبة اللي موجودة في القوة. والكيلوجرام متر على الثانية تربيع نفسها نفس وحدة النيوتن. فكده نقدر نعوّض مكانهم بنيوتن. فده معناه إن مقدار 𝐹 بيساوي ألفين خمسمية وتسعين نيوتن.

وبكده نبقى عرفنا نجيب مقدار القوة اللي هتحتاجها سيارة متحركة عشان توصل لحالة سكون.

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.