تم إلغاء تنشيط البوابة. يُرجَى الاتصال بمسؤول البوابة لديك.

فيديو السؤال: تطبيق قانون نيوتن الثالث للحركة لحساب القوى المؤثرة على راكب في مصعد الرياضيات

يتحرك مصعد رأسيًّا لأسفل بعجلة ١٫٧ م‏/‏ث^٢. إذا كانت عجلة الجاذبية د = ٩٫٨ م‏/‏ث^٢، فأوجد قوة رد فعل الأرضية على راكب كتلته ١٠٣ كجم.

٠٣:٣٠

‏نسخة الفيديو النصية

يتحرك مصعد رأسيًّا لأسفل بعجلة ١٫٧ متر لكل ثانية تربيع. إذا كانت عجلة الجاذبية هي د يساوي ٩٫٨ أمتار لكل ثانية تربيع، فأوجد قوة رد فعل الأرضية على راكب كتلته ١٠٣ كيلوجرامات.

دعونا نبدأ برسم ما يحدث هنا. علمنا في البداية أن لدينا مصعدًا يتحرك لأسفل بعجلة. عجلة المصعد تساوي ١٫٧ متر لكل ثانية تربيع في هذا الاتجاه. ونريد إيجاد قوة رد فعل الأرضية على راكب كتلته ١٠٣ كيلوجرامات. سنرسم صورة صغيرة لهذا الراكب. إننا نعلم أن الراكب نفسه يؤثر بقوة على أرضية المصعد. باستخدام قانون نيوتن الثاني، نعلم أن القوة تساوي الكتلة في العجلة.

في الحالة لدينا، الراكب كتلته ١٠٣ كيلوجرامات، وعجلة الجاذبية، د، تساوي ٩٫٨ أمتار لكل ثانية تربيع. إذن عند التفكير في القوة التي يؤثر بها الراكب على أرضية المصعد، نجد أنها تساوي ١٠٣ في ٩٫٨. لكننا نعلم أيضًا أن قانون نيوتن الثالث ينص على أن كل فعل له رد فعل مساو له في المقدار ومضاد له في الاتجاه. وعليه، فإن الأرضية نفسها لها قوة رد فعل تؤثر على الراكب. وتؤثر هذه القوة في اتجاه عكس اتجاه القوة التي يؤثر بها الراكب على الأرضية. دعونا نرمز لهذه القوة بالحرف ر. سنعود الآن إلى قانون نيوتن الثاني.

القوة الكلية تساوي الكتلة في العجلة. ويتحرك المصعد لأسفل، ومن ثم فإن القوة الكلية المؤثرة على الراكب لا بد أن تساوي ١٠٣ في ٩٫٨ ناقص ر. وهذا يساوي الكتلة في العجلة. وهذه العجلة ناتجة عن تحرك المصعد نفسه لأسفل. إذن، هذا يساوي ١٠٣ في ١٫٧. يمكن تبسيط هذه المعادلة إلى ١٠٠٩٫٤ ناقص ر يساوي ١٧٥٫١. سنحل هذه المعادلة من خلال طرح ١٠٠٩٫٤ من كلا الطرفين لنحصل على سالب ر يساوي سالب ٨٣٤٫٣. وبعد ذلك، نضرب كلا الطرفين في سالب واحد. فنحصل على ر يساوي ٨٣٤٫٣. هذه القيمة هي قوة رد الفعل، ومن ثم فإن وحدة قياسها هي النيوتن. وبذلك يمكننا قول إن قوة رد فعل الأرضية على الراكب تساوي ٨٣٤٫٣ نيوتن.

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