ما هي القوة الصافية؟ (مع أمثلة)

ال القوة الصافية يتم تعريفه على أنه مجموع كل القوى المؤثرة على كائن ما. مثال؟ عند ركل كرة القدم ، تقلع الكرة وتتحرك في الهواء. في ذلك الوقت ، هناك قوة صافية تعمل على الكرة. عندما تبدأ الكرة في العودة إلى الأرض وتتوقف أخيرًا ، هناك قوة صافية تعمل على الكرة أيضًا.

ينص قانون نيوتن الثاني على أنه "عندما تعمل القوة الصافية على جسم ما ، عندها يجب تسريع ذلك الكائن ، أي أن سرعته تتغير من الثانية إلى الثانية." من خلال ركل كرة القدم للمرة الأولى ، تتسارع ، وعندما تبدأ كرة القدم في التباطؤ ، تتسارع أيضًا.

قد يكون هناك عدة قوى تعمل على كائن ما ، وعندما تتم إضافة كل هذه القوى ، تكون النتيجة هي ما نسميه القوة الصافية التي تعمل على الكائن.

إذا تمت إضافة net net إلى صفر ، فلن يتسارع الكائن ، وبالتالي يتحرك بسرعة ثابتة. إذا تمت إضافة net force إلى قيمة غير صفرية ، فسيتم تسريع الكائن.

في الطبيعة ، تعارض جميع القوى قوى أخرى ، مثل الاحتكاك أو قوى الجاذبية المعارضة. لا يمكن للقوات أن تنتج تسارعًا إلا إذا كانت أكبر من إجمالي القوى المتعارضة.

إذا دفعت القوة كائنًا ، ولكن تم الاحتكاك به بواسطة احتكاك ، فلن يتسارع الكائن. وبالمثل ، إذا كانت القوة تضغط ضد الجاذبية ولكنها أقل من قوة الجاذبية على جسم ما ، فإنها لا تتسارع.

على سبيل المثال ، إذا تم معارضة دفع نيوتن 15 على كائن من قوة الاحتكاك من 10 نيوتن ، فإن الكائن يتسارع كما لو كان مدفوعًا بقوة صافي من 5 نيوتن دون احتكاك.

مؤشر

• 1 قانون نيوتن الثاني
• قانون نيوتن الثاني للحركة
• 3 الحجم والمعادلة
• 4 أمثلة
• 5 المراجع

القانون الثاني لنيوتن

يتنبأ قانون نيوتن الأول للحركة بسلوك الأشياء التي تكون جميع القوى الموجودة متوازنة فيها.

ينص القانون الأول (الذي يطلق عليه أحيانًا قانون القصور الذاتي) على أنه إذا كانت القوى المؤثرة على جسم ما متوازنة ، فإن تسارع ذلك الكائن سيكون 0 m / s / s. الكائنات في حالة توازن (الحالة التي تكون فيها جميع القوى متوازنة) لن تتسارع.

وفقًا لنيوتن ، لن يتسارع الكائن إلا إذا كانت هناك قوة صافية أو غير متوازنة تعمل عليه. سيؤدي وجود قوة غير متوازنة إلى تسريع الكائن وتغيير سرعته أو اتجاهه أو سرعته واتجاهه.

القانون الثاني لحركة نيوتن

يشير هذا القانون إلى سلوك الأشياء التي لا تتوازن جميع القوى الموجودة معها. ينص القانون الثاني على أن تسارع جسم ما يعتمد على متغيرين: القوة الصافية التي تعمل على الجسم وكتلة الجسم.

يعتمد تسارع الكائن مباشرة على القوة الصافية التي تعمل على الكائن ، وعلى عكس كتلة الجسم. كلما زادت القوة المؤثرة على كائن ما ، يزداد تسارع الكائن.

كلما ازدادت كتلة الكائن ، يقل تسارع الكائن. يمكن ذكر قانون نيوتن الثاني للحركة رسمياً على النحو التالي:

"إن تسارع كائن ينتج عن قوة صافية يتناسب طرديا مع حجم القوة الصافية ، في نفس اتجاه القوة الصافية ويتناسب عكسيا مع كتلة الكائن".

يمكن التعبير عن هذه العبارة اللفظية في شكل معادلة كما يلي:

A = Fnet / م

غالبًا ما يتم إعادة ترتيب المعادلة أعلاه إلى نموذج أكثر دراية كما هو موضح أدناه. القوة الصافية مساوية لمنتج الكتلة مضروبة في التسارع.

Fnet = م • أ

التركيز دائما على صافي القوة. التسارع يتناسب طرديا مع القوة الصافية. القوة الصافية تساوي الكتلة مضروبة في التسارع.

التسارع في نفس اتجاه القوة الصافية هو تسارع تنتجه قوة صافية. إنها القوة الصافية المرتبطة بالتسارع ، القوة الصافية هي مجموع المتجه لجميع القوى.

إذا كنت تعرف كل القوى الفردية التي تعمل على كائن ما ، فيمكنك تحديد القوة الصافية.

وفقًا للمعادلة السابقة ، فإن وحدة القوة تساوي وحدة الكتلة مضروبة بوحدة التسارع.

عند استبدال وحدات القياس القياسية بالقوة والكتلة والتسارع في المعادلة أعلاه ، يمكن كتابة معادلة الوحدة التالية.

1 نيوتن = 1 كجم • م / ث 2

يشار إلى تعريف وحدة القياس القياسية للقوة بالمعادلة المذكورة أعلاه. يتم تعريف نيوتن على أنه مقدار القوة اللازمة لإعطاء كتلة من 1 كجم وتسارع 1 م / ث /.

الحجم والمعادلة

وفقًا لقانون نيوتن الثاني ، عندما يتسارع الجسم ، يجب أن يكون هناك قوة صافية تعمل عليه. على العكس من ذلك ، إذا كانت القوة الصافية تعمل على جسم ما ، فإن هذا الكائن سوف يتسارع.

حجم القوة الصافية التي تعمل على كائن ما يعادل كتلة الكائن مضروبة في تسارع الكائن كما هو موضح في الصيغة التالية:

القوة الصافية هي القوة المتبقية التي تنتج أي تسارع لجسم ما عندما يتم إلغاء جميع قوى المعارضة.

القوى المتعارضة تقلل من تأثير التسارع ، وتقلل من صافي قوة التسارع التي تعمل على كائن ما.

إذا كانت القوة الصافية التي تتصرف على كائن تساوي صفرًا ، فلا يتسارع الكائن ويكون في حالة نسميها بالتوازن.

عندما يكون الكائن في حالة توازن ، يمكن أن يكون هناك شيئان صحيحان: إما أن الكائن لا يتحرك على الإطلاق ، أو أن الكائن يتحرك بسرعة ثابتة. معادلة التوازن موضحة أدناه:

أمثلة

النظر في الوضع الافتراضي في الفضاء. أنت تمشي في الفضاء وترتب شيئًا على متن العبارة الخاصة بك. أثناء العمل على الموضوع باستخدام مفتاح ربط ، يغضب ويسحب المفتاح بعيدًا ، ما يحدث?

بمجرد مغادرة المفتاح لليد ، سيستمر التحرك بنفس السرعة التي أعطاها عند إصداره. هذا مثال على حالة عدم وجود قوة صافية. سوف يتحرك المفتاح بنفس السرعة ولن يتسارع في الفضاء.

إذا رميت نفس المفتاح على الأرض ، فسوف يسقط المفتاح على الأرض ويتوقف في النهاية. لماذا توقف؟ هناك قوة صافية تعمل على المفتاح ، مما يؤدي إلى إبطاء وتوقف.

في مثال آخر ، دعنا نقول أنك على حلبة للتزلج على الجليد. خذ عفريت الهوكي وادفعها عبر الجليد.

في نهاية المطاف ، سوف يتباطأ عفريت الهوكي ويتوقف ، حتى على الجليد الناعم الزلق. هذا مثال آخر على الموقف باستخدام قوة صافية غير الصفر.

مراجع

1. فيزياء الفصول،. (2016). قانون نيوتن الثاني. 11-2-2017 ، من الموقع الإلكتروني لـ physicsclassroom.com: physicsclassroom.com.
2. كارديناس ، ر. (2014). ما هي القوة الصافية؟ - التعريف والحجم والمعادلات. 11-2-2017 ، من الموقع http://study.com: study.com.
3. IAC النشر ، ذ. (2017). ما هي القوة الصافية؟ 11-2-2017 ، من موقع Reference.com: reference.com.
4. القوة الصافية. (n.d.) Webster's Revised Unabridged Dictionary. (1913). تم استرجاعه في 11 فبراير 2017 من موقع thefreedictionary.com.
5. بيرسون ، أ. (2008). القوة والحركة الفصل 5. القوة والحركة. 11-2-2017 ، من موقع Pearson Education Inc: physics.gsu.edu.