يكون اتجاه القوة العمودية دائما عمودياً على السطح الذي يلامس الجسم - بوراق نيوز

يكون اتجاه القوة العمودية دائماً عمودياً على السطح الذي يلامس الجسم حيث أن اتجاه القوة يحدد مدى تأثر الجسم بهذه القوة المطبقة عليه، وفي هذا المقال سنتحدث بالتفصيل عن القوة في الفيزياء، كما سنشرح أنواع القوى التي تتأثر بها الأجسام.

ما هي القوة في الفيزياء

القوة هي تأثير طبيعي يؤثر على الأجسام الساكنة والمتحركة. ويسبب هذا التأثير تغيراً في حالة الجسم أو اتجاهه أو موضعه أو حركته لجسمين، وسينتج عن ذلك قوة تؤثر على كل جسم بقدر متساوٍ حسب قانون نيوتن، وعندما يتوقف التفاعل بين هذه الأجسام لن تكون هناك قوة التأثير على هذه الأجسام ويرمز للقوة في المعادلات الفيزيائية بالرمز F أو الرمز العربي Q. كما تقاس القوة بوحدة تسمى النيوتن، ويرمز لها بالمعادلات والصيغ الرياضية بالرمز N أو الرمز العربي n.

في الواقع، يمكن تعريف وحدة النيوتن في النظام المتري بأنها القوة التي إذا أثرت على كتلة جسم يزن كيلو جرامًا واحدًا، فإنها ستعطيه تسارعًا قدره متر واحد في الثانية.²سميت هذه الوحدة على اسم عالم الفيزياء السير إسحاق نيوتن، الذي كان أول فيزيائي يضع مبادئ وقوانين القوة والحركة، والتي تعرف الآن بقوانين نيوتن الثلاثة للحركة، وفي هذه القوانين الثلاثة، شرح نيوتن كيفية تحرك الأجسام بواسطة القوة القوة المطبقة عليهم.[1]

شاهد ايضاً: الوحدة الدولية لقياس القوة هي عزم الدوران

يكون اتجاه القوة العمودية دائماً عمودياً على السطح الذي يلامس الجسم

إذا كانت العبارة اتجاها القوة العمودية دائماً عمودياً على السطح الذي يلامس الجسم هي عبارة صحيحة تماماًبينما القوة العمودية (بالإنجليزية: Normal Force) هذه أحد أنواع القوى التي تنتج عن رد الفعل لقوة الجاذبية التي تؤثر على الأجسام، فمثلاً عندما يوضع جسم على طاولة بحيث يكون الجسم ثابتاً، فإن قوة الجاذبية سوف تؤثر على الكتاب بحيث يتم سحب الكتاب إلى أسفل بهذه القوة ولكن حسب قانون نيوتن الذي ينص على أن لكل قوة فعل رد فعل مساو لها في المقدار ومعاكس لها في الاتجاه، فإنها ستنتج قوة رأسية. عكس الجاذبية وتساويها، وبالتالي فإن القوة المحصلة على الكتاب تساوي صفرًا، وبالتالي يبقى الكتاب في مكانه الساكن دون أن يسقط أو يرتفع إلى أعلى، وفيما يلي القوانين الرياضية التي تستخدم لحساب العمودي القوة المؤثرة على الأجسام وهي كما يلي:[2]

القوة العمودية على سطح أفقي

الذي – التي القوة العمودية على سطح أفقي يساوي:

قوة الجاذبية = القوة العمودية
قوة الجاذبية = كتلة الجسم × تسارع الجاذبية
تسارع الجاذبية = 9.81 م/ث²
القوة العامودية = كتلة الجسم × تسارع الجاذبية
القوة الطبيعية = كتلة الجسم × 9.81

القوة العمودية على سطح مائل

الذي – التي القوة العمودية على سطح مائل يساوي:

القوة العمودية = كتلة الجسم × تسارع الجاذبية الأرضية × جتا زاوية الميل
القوة العامودية = كتلة الجسم × 9.81 × جتا زاوية الميل

شاهد ايضاً: ما هي القوة المؤثرة على مضرب البيسبول؟

أمثلة على حساب القوة العمودية

فيما يلي بعض الأمثلة العملية لطريقة الحساب القوة العمودية الأجسام المؤثرة سواء كانت هذه الأجسام على سطح مائل أو سطح مستو، ومن الأمثلة على ذلك ما يلي:

• المثال الأول: احسب القوة العمودية الارتطام بجسم موضوع على سطح أفقي حيث تساوي كتلة هذا الجسم 5 كيلو جرام
  طريقة الحل:

  كتلة الجسم = 5 كجم
  تسارع الجاذبية = 9.81 م/ث²
  القوة العمودية = كتلة الجسم × تسارع الجاذبية الأرضية
  الطاقة العادية = 5 × 9.81
  القوة العمودية = 49 نيوتن

• المثال الثاني: احسب القوة العمودية التأثير على جسم يقع على سطح مستو، حيث كانت كتلة الجسم تساوي 7.6 كيلو جرام
  طريقة الحل:

  كتلة الجسم = 7.6 كيلو جرام
  تسارع الجاذبية = 9.81 م/ث²
  القوة العمودية = كتلة الجسم × تسارع الجاذبية الأرضية
  الطاقة العادية = 7.6 × 9.81
  القوة العمودية = 74.55 نيوتن

• المثال الثالث: احسب القوة العمودية التأثير على جسم يقع على سطح مائل بزاوية 60 درجة عن الأفق حيث كانت كتلة الجسم تساوي 10 كيلو جرام
  طريقة الحل:

  كتلة الجسم = 10 كجم
  تسارع الجاذبية = 9.81 م/ث²
  زاوية الميل = 60 درجة
  القوة العمودية = كتلة الجسم × تسارع الجاذبية الأرضية × جتا زاوية الميل
  القوة العمودية = 10 × 9.81 × جتا 60
  الطاقة العادية = 98.1 × 0.5
  القوة العمودية = 49 نيوتن

• المثال الرابع: احسب القوة العمودية التأثير على جسم يقع على سطح مائل بزاوية 45 درجة عن الأفق حيث كانت كتلة الجسم 3.5 كيلو جرام
  طريقة الحل:

  كتلة الجسم = 3.5 كيلو جرام
  تسارع الجاذبية = 9.81 م/ث²
  زاوية الميل = 45 درجة
  القوة العمودية = كتلة الجسم × تسارع الجاذبية الأرضية × جتا زاوية الميل
  القوة العمودية = 3.5 × 9.81 × جتا 45
  القوة العمودية = 34.335 × 0.707
  القوة العمودية = 24.27 نيوتن

شاهد ايضاً: القوة التي تعطي الشكل المنحني لمسار المقذوف هي القوة

وفي نهاية هذا المقال علمنا أن هذه العبارة يكون اتجاه القوة العمودية دائماً عمودياً على السطح الذي يلامس الجسم وهذا كلام صحيح تمامًا، كما شرحنا بالتفصيل ما هي القوة وما هي ليست كذلك القوة العموديةوقد ذكرنا الخطوات التفصيلية لطريقة الحساب القوة العمودية من الأجسام، سواء كانت هذه الأجسام موجودة على أسطح أفقية أو مائلة.