فيديو السؤال: تحديد قوى رد الفعل الناتجة عن تصادم كرتين الفيزياء

نسخة الفيديو النصية

تتصادم كرتان متساويتا الكتلة تصادمًا مباشرًا، كما هو موضح في الشكل. تتحرك الكرتان بالسرعتين حرف ‪𝑉‬‏ الكبير، وحرف ‪𝑣‬‏ الصغير، على الترتيب؛ حيث حرف ‪𝑉‬‏ الكبير أكبر من حرف ‪𝑣‬‏ الصغير. أي الأشكال الآتية يمثل تمثيلًا صحيحًا قوة رد الفعل المؤثرة على كل كرة عند تصادم الكرتين، مع تجاهل أي أجسام أخرى غير الكرتين؟ أ: الشكل ‪A‬‏، ب: الشكل ‪B‬‏، ج: الشكل ‪C‬‏، د: الشكل ‪D‬‏، هـ: الشكل ‪E‬‏.

في هذا السؤال، لدينا جسمان بينهما تأثير متبادل؛ لذا نعلم أن قانون نيوتن الثالث للحركة يجب أن ينطبق على هذه الحالة. دعونا نتذكر أن هذا القانون ينص على أنه بالنسبة إلى أي جسمين بينهما تأثير متبادل، لنفترض أنهما ‪A‬‏، و‪B‬‏، فالقوة التي يؤثر بها الجسم ‪A‬‏ على الجسم ‪B‬‏ مساوية في المقدار ومعاكسة في الاتجاه للقوة التي يؤثر بها الجسم ‪B‬‏ على الجسم ‪A‬‏. بعبارة أخرى: نعلم أنه بالنسبة إلى هاتين الكرتين، يجب أن تؤثر قوتا رد الفعل لهما في اتجاهين متعاكسين وبمقدار متساو.

إذن، يجب أن توضح الإجابة الصحيحة قوتين يؤثر كل منهما على كرة. لذا لنستبعد الخيار أ.

توضح جميع الخيارات المتبقية قوتين تؤثران في اتجاهين متعاكسين. يجب أن يوضح الخيار الصحيح أن القوتين متساويتان في المقدار، وهو ما يمثل في صورة سهمين لهما الطول نفسه. توضح الخيارات ب، ج، هـ قوى ذات مقادير غير متساوية. ومن ثم، نعرف أنها خيارات خطأ.

بذلك نتوصل إلى أن الخيار د هو الإجابة الصحيحة. هذا الشكل يمثل تمثيلًا صحيحًا قوة رد الفعل المؤثرة على كل كرة عند تصادم الكرتين؛ لأن القوتين الموضحتين تخضعان لقانون نيوتن الثالث للحركة.