نسخة الفيديو النصية
إذا كانت القوة المحصلة المؤثرة على جسم يتحرك تساوي صفرًا، فهذا يعني أن «فراغ» تساوي صفرًا. أ: إزاحته، ب: سرعته، ج: عجلته، د: كتلته.
حسنًا، لدينا هذه العبارة، ومهمتنا هي ملء هذا الفراغ بأحد هذه الخيارات الأربعة الممكنة. يمكننا ملاحظة أن هذه العبارة تتحدث عن جسم يتحرك. هذا يعني أن أي جسم يتحرك فإن سرعته لا تساوي صفرًا. دعونا نفترض أن هذه الدائرة هنا تمثل الجسم المتحرك. ونظرًا لأن الجسم يتحرك، فإننا نعرف أن سرعته لا تساوي صفرًا. دعونا نفترض أيضًا أن هذه السرعة في اتجاه اليمين. تتعلق هذه العبارة بما يحدث إذا كانت القوة المحصلة الكلية المؤثرة على هذا الجسم، التي رمزنا لها بالحرف 𝐹، تساوي صفرًا.
لكي نملأ الفراغ في هذه العبارة، علينا أن نتذكر قانون نيوتن الأول للحركة. ينص هذا القانون على أن الجسم الساكن سيبقى ساكنًا، والجسم المتحرك بسرعة ثابتة سيواصل التحرك بتلك السرعة ما لم تؤثر عليه قوة غير متوازنة. هذا القانون يعني أنه إذا لم تكن هناك قوة غير متوازنة تؤثر على الجسم، أو بعبارة أخرى: إذا كانت القوة المحصلة المؤثرة عليه تساوي صفرًا، فلن تتغير سرعة الجسم.
نتناول في هذا السؤال جسمًا يتحرك، ورسمناه بحيث تكون سرعته في اتجاه اليمين. يخبرنا قانون نيوتن الأول للحركة أنه إذا كانت القوة المحصلة المؤثرة على هذا الجسم المتحرك تساوي صفرًا، فلن تتغير هذه السرعة. ومن ثم، سيواصل هذا الجسم التحرك بالسرعة نفسها في اتجاه اليمين. إذا نظرنا إلى الخيار ب، فهو يزعم أن الكلمة الناقصة في العبارة هي السرعة. بهذا الخيار، تصبح العبارة: إذا كانت القوة المحصلة المؤثرة على جسم يتحرك تساوي صفرًا، فهذا يعني أن سرعته تساوي صفرًا. لكننا نعلم أن هذا محال أن يكون صحيحًا؛ لأن الجسم يتحرك بسرعة ابتدائية لا تساوي صفرًا. وعلمنا من قانون نيوتن الأول أيضًا أن سرعته لن تتغير. هذا يعني أنه يمكننا استبعاد الخيار ب.
دعونا الآن نتناول الخيار أ، الذي يزعم أن الكلمة الناقصة هي الإزاحة. بهذا الخيار، ستكون العبارة: إذا كانت القوة المحصلة المؤثرة على جسم يتحرك تساوي صفرًا، فهذا يعني أن إزاحته تساوي صفرًا. دعونا نتذكر أن سرعة الجسم تعرف بأنها معدل تغير إزاحة هذا الجسم مع الزمن. ورأينا بالفعل أنه عندما تؤثر قوة محصلة تساوي صفرًا على الجسم، فإن سرعته لا تتغير. لذا، يواصل التحرك بسرعة ثابتة. هذا يعني أن إزاحة الجسم في اتجاه هذه السرعة يجب أن تزداد باستمرار مع مرور الزمن. إذن، يمكننا القول بثقة: إن إزاحة الجسم لا تساوي صفرًا إذا كانت القوة المحصلة المؤثرة عليه تساوي صفرًا. ومن ثم، يمكننا كذلك استبعاد الخيار أ.
يزعم الخيار ج أن الكلمة الناقصة هي العجلة. هذا يجعل العبارة: إذا كانت القوة المحصلة المؤثرة على جسم يتحرك تساوي صفرًا، فهذا يعني أن عجلته تساوي صفرًا. دعونا نتذكر أنه مثلما تعرف سرعة الجسم بأنها معدل تغير إزاحة الجسم مع الزمن، تعرف عجلة الجسم بأنها معدل تغير سرعة الجسم مع الزمن. يمكننا أيضًا التعبير عن ذلك رياضيًّا بأن نقول: إن العجلة 𝑎 تساوي التغير في السرعة Δ𝑣 مقسومًا على التغير في الزمن Δ𝑡 الذي يحدث خلاله التغير في هذه السرعة. علمنا بالفعل أنه عندما تؤثر قوة محصلة تساوي صفرًا على الجسم، لا تتغير سرعته. معنى ذلك، في معادلة السرعة هذه، أن قيمة Δ𝑣 تساوي صفرًا إذا كانت القوة المحصلة 𝐹 تساوي صفرًا.
إذا كانت قيمة Δ𝑣 تساوي صفرًا، أي إذا لم يحدث أي تغير في سرعة الجسم، فيمكننا أن نلاحظ من هذه المعادلة أن العجلة 𝑎 يجب أن تساوي صفرًا أيضًا. يمكن بالطبع ملاحظة ذلك أيضًا من تعريف العجلة، وهو معدل تغير السرعة مع الزمن؛ لأنه إذا لم تتغير سرعة الجسم، فلا بد أن يكون معدل تغير سرعته مع الزمن يساوي صفرًا. إذن، عجلته تساوي صفرًا. وعليه، يمكننا القول: إنه، وفقًا لقانون نيوتن الأول للحركة، إذا تعرض أي جسم لقوة محصلة تساوي صفرًا، فإن سرعته لن تتغير. ومن ثم، سيكون للجسم عجلة تساوي صفرًا.
إذن، يبدو أن الخيار ج هو الخيار الصحيح. للتأكد من ذلك، علينا أيضًا التحقق من الخيار د، الذي يزعم أن الكلمة الناقصة هي الكتلة. هذا يجعل العبارة: إذا كانت القوة المحصلة المؤثرة على جسم يتحرك تساوي صفرًا، فهذا يعني أن كتلته تساوي صفرًا. يمكننا ملاحظة أن قانون نيوتن الأول للحركة لا يذكر أي شيء عن كتلة الجسم. يرجع ذلك إلى أنه سواء كانت هناك قوة محصلة تؤثر على الجسم أم لا، فلا يمكنها أن تغير كتلة الجسم. سيكون لهذا الجسم قيمة ما للكتلة، التي يمكننا تسميتها 𝑚. وطبقًا للمنطق فإن هذه الكتلة محال أن تختفي إذا كانت القوة المحصلة المؤثرة على الجسم تساوي صفرًا. هذا يعني أنه يمكننا بثقة استبعاد الخيار د.
إذن، يتبقى لدينا الإجابة المعطاة في الخيار ج. الكلمة الناقصة هي العجلة. ومن ثم، إذا كانت القوة المحصلة المؤثرة على جسم يتحرك تساوي صفرًا، فهذا يعني أن عجلته تساوي صفرًا.
