نسخة الفيديو النصية
جسم وزنه خمسة نيوتن يرتكز على مستوى أفقي خشن. معامل الاحتكاك بين الجسم والمستوى ثلاثة أرباع. إذا كان ﻕ مقدار قوة الاحتكاك مقيسة بالنيوتن، فعبر عن مدى القيم الممكنة لقوة الاحتكاك هذه في صورة فترة.
لاحظ أولًا أن لدينا وزن الجسم وليس كتلته. وهو ما يعني أن القوة التي يؤثر بها الجسم على المستوى تساوي خمسة نيوتن لأسفل مباشرة. وفقًا لقانون نيوتن الثالث للحركة، يؤثر المستوى نفسه على الجسم بقوة مساوية في المقدار ومضادة في الاتجاه. ويمكن أن نسميها ﺭ، وهي قوة رد الفعل. ولكن بما أن الجسم في حالة سكون، فيمكننا القول إنها تساوي خمسة نيوتن.
أفقيًّا، توجد قوتان تؤثران على الجسم. لدينا قوة تدفعه للأمام، سنطلق عليها ﻕ واحد. ولدينا أيضًا قوة عكسية تدفعه للخلف. أي ﻕ؛ وهي مقدار قوة الاحتكاك. نعلم أن الاحتكاك يساوي ﻡﺭ، حيث ﻡ هو معامل الاحتكاك وﺭ هو قوة رد الفعل.
لحل هذه المسألة، فإن مفتاح الحل الذي نبحث عنه يتمثل في حقيقة أن الجسم يرتكز على المستوى الأفقي الخشن. لنبدأ بتخيل أن الجسم نفسه على وشك التحرك. وعندئذ، تكون القوة المؤثرة للأمام مساوية تمامًا لقوة الاحتكاك. إذن، ﻕ واحد يساوي ﻕ. نعلم بالطبع أن الاحتكاك يساوي معامل الاحتكاك مضروبًا في قوة رد الفعل.
إذن، عند نقطة استعداد الجسم للتحرك، فإن ﻕ وﻕ واحد لا بد أن يساويا ثلاثة أرباع في خمسة، وهو ما يساوي ١٥ على أربعة. وإذا كان ﻕ واحد أكبر من ذلك، فسيبدأ الجسم نفسه في التحرك. وبالطبع، إذا لم يكن هناك أي قوة مؤثرة على الإطلاق، فلا يمكن أن يتحرك الجسم. لذلك، فإن أقل قيمة لـ ﻕ واحد، ومن ثم ﻕ، هي صفر. وعليه، يمكن القول إن مدى جميع القيم الممكنة لـ ﻕ هو الفترة المغلقة من صفر إلى ١٥ على أربعة.
