فيديو السؤال: إيجاد معامل الاحتكاك السكوني لجسم يرتكز على سطح أفقي خشن حيث تؤثر عليه قوة ليكون على وشك التحرك الرياضيات

نسخة الفيديو النصية

جسم وزنه ٨٫٥ نيوتن يرتكز على مستوى أفقي خشن. تؤثر على الجسم قوة أفقية تجعله على وشك التحرك. إذا علم أن قوة الاحتكاك قدرها ٣٫٤ نيوتن، فأوجد معامل الاحتكاك السكوني.

لدينا جسم وزنه ٨٫٥ نيوتن. هذا هو الوزن، لا الكتلة. ويعني هذا أن القوة المؤثرة لأسفل على المستوى نفسه تساوي ٨٫٥ نيوتن. إذن، وفقًا لقانون نيوتن الثالث للحركة، يؤثر هذا المستوى على الجسم بقوة مساوية في المقدار ومضادة في الاتجاه. يمكننا أن نسمي ذلك ﺭ. لكن بما أن الجسم في حالة سكون، نعرف أن ﺭ لا بد أن يساوي ٨٫٥ نيوتن أيضًا.

لدينا قوة أفقية تؤثر على الجسم. وبما أن المستوى خشن، فلدينا أيضًا قوة تؤثر في الاتجاه المعاكس. وهي قوة الاحتكاك. نحن نعرف أن قوة الاحتكاك تساوي ﻡﺱﺭ؛ حيث ﻡﺱ هو معامل الاحتكاك، وﺭ هو قوة رد الفعل. وبما أن الجسم على وشك التحرك، فهو في حالة اتزان نهائي. إذن، محصلة القوى الأفقية تساوي صفرًا. أو ﻕ يساوي ﻡﺱﺭ.

وبالطبع يجب أن تتساوى القوة الدافعة للأمام مع القوة العكسية للخلف الناتجة عن الاحتكاك. إذن، ﻕ يساوي ٣٫٤. نحن لا نعرف قيمة ﻡﺱ. فهذا ما نحاول إيجاده. لكننا نعرف أن قوة رد الفعل تساوي ٨٫٥. إذن، لدينا معادلة بدلالة ﻡﺱ يمكن حلها. لحل هذه المعادلة، نقسم الطرفين على ٨٫٥. إذن، ﻡﺱ يساوي ٣٫٤ على ٨٫٥، وهو ما يساوي ٠٫٤. وبذلك، فإن معامل الاحتكاك السكوني في هذا السؤال يساوي ٠٫٤.

هناك طريقة جيدة للتحقق من ذلك وهي التأكد من أن معامل الاحتكاك يقع بين صفر وواحد. وهو ما ينطبق على الإجابة التي توصلنا إليها. وهذا مؤشر جيد على أننا قمنا بحل السؤال بطريقة صحيحة.