فيديو السؤال: إيجاد رد فعل أرضية مصعد متحرك لأعلى على رجل الرياضيات

يتحرك مصعد رأسيًّا لأعلى بعجلة ٢٦ م‏/‏ثانية^٢ يقف رجل كتلته ١٢٤ كجم داخل المصعد. أوجد قوة رد فعل أرضية المصعد على الرجل.

٠٢:٣١

‏نسخة الفيديو النصية

يتحرك مصعد رأسيًّا لأعلى بعجلة ٢٫٦ متر لكل ثانية مربعة. يقف رجل كتلته ١٢٤ كيلوجرامًا داخل المصعد. أوجد قوة رد فعل أرضية المصعد على الرجل.

نطلق على العجلة التي مقدارها ٢٫٦ متر لكل ثانية مربعة ﺟ. ونطلق على كتلة الرجل، وهي ١٢٤ كيلوجرامًا، ﻙ. نريد إيجاد قوة رد فعل الأرضية على الرجل. نطلق على قوة رد الفعل هذه ﺭ. لنبدأ في الحل، دعونا نرسم شكلًا للرجل الموجود في المصعد.

في هذه الحالة، لدينا رجل يقف في مصعد يتحرك إلى أعلى بالعجلة ﺟ. إذا رسمنا القوى المؤثرة على الرجل على صورة أسهم في الشكل، فسنجد قوة تؤثر لأسفل يمكننا تسميتها قوة الوزن ﻭ التي تسببها كتلة الرجل ووجوده في مجال جاذبية. وتوجد أيضًا قوة رد فعل أرضية المصعد على الرجل التي تدفعه لأعلى، ونطلق عليها ﺭ. هاتان هما القوتان اللتان تؤثران على الرجل في الاتجاه الرأسي.

إذا تذكرنا قانون نيوتن الثاني، فإننا نعرف أن هذا القانون ينص على أن القوة المحصلة المؤثرة على جسم تساوي كتلة الجسم في عجلته. وإذا اخترنا الاتجاه لأعلى باعتباره اتجاه الحركة الموجب، فسيكون بإمكاننا تطبيق قانون نيوتن الثاني بكتابة: ﺭ ناقص ﻭ يساوي حاصل ضرب الكتلة في عجلة الرجل؛ حيث ﻭ، أي قوة الوزن، تساوي كتلة الرجل مضروبة في عجلة الجاذبية الأرضية ﺩ.

إذا أضفنا ﻙﺩ إلى طرفي المعادلة، فسنجد أن ﺭ يساوي كتلة الرجل في القيمة ﺩ زائد ﺟ. كتلة الرجل وعجلته من معطيات رأس المسألة. وﺩ، أي عجلة الجاذبية تساوي ٩٫٨ أمتار لكل ثانية مربعة.

عندما نعوض عن ﻙ وﺩ وﺟ وندخل هذه القيم في الآلة الحاسبة، نجد أن ﺭ يساوي ١٥٣٧٫٦ نيوتن. وهذه هي قوة رد فعل أرضية المصعد على الرجل.

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