1- كلما زادت محصلة القوى المؤثرة على جسم كتلته (m) زادت عجلة حركته. شرح السؤال هذا هو جوهر قانون نيوتن الثاني للحركة. ما هي العلاقة الرياضية التي تربط القوة المحصلة بالكتلة والعجلة؟ صح خطأ الإجابة الصحيحة هي (صح).ينص قانون نيوتن الثاني على أن:\[ \sum F = ma \]أو يمكن كتابتها:\[ a = \frac{\sum F}{m} \]من هذه العلاقة، يتضح أن العجلة (\(a\)) تتناسب طردياً مع القوة المحصلة (\(\sum F\)) عند ثبات الكتلة. لذلك، كلما زادت محصلة القوى، زادت عجلة الحركة.(الفصل الأول: تحليل القوى، 1.1: التحليل أفقياً ورأسياً، صفحة 8)
2- في الشكل التالي: إذا كان الجسم (A) تحت تأثير القوة المبينة بالرسم فإن الجسم: شرح السؤال للحكم على حالة الجسم، يجب حساب محصلة القوى في الاتجاهين الأفقي والرأسي. حلل القوى المائلة إلى مركباتها الأفقية والرأسية، ثم اجمع القوى في كل اتجاه. إذا كانت المحصلة غير صفرية، فسيتحرك الجسم في اتجاهها. يتحرك باتجاه القوة \(200 \, \mathrm{N}\) يتحرك لأعلى يتحرك لأسفل في حالة اتزان الإجابة الصحيحة هي (يتحرك باتجاه القوة \(200 \, \mathrm{N}\)).لنحسب محصلة القوى في الاتجاهين الأفقي (\(x\)) والرأسي (\(y\)). القوى الأفقية (\(\sum F_x\)):القوى لليمين: \(200 \, \mathrm{N}\) + المركبة الأفقية للقوة \(100 \, \mathrm{N}\) وهي \(100\sin30^\circ\).القوة لليسار: المركبة الأفقية للقوة \(300 \, \mathrm{N}\) وهي \(300\sin30^\circ\).\(\sum F_x = (200 + 100\sin30^\circ) - (300\sin30^\circ) = (200 + 50) - 150 = 100 \, \mathrm{N}\).المحصلة الأفقية هي \(100 \, \mathrm{N}\) باتجاه اليمين. القوى الرأسية (\(\sum F_y\)):القوة لأعلى: \(346.4 \, \mathrm{N}\).القوى لأسفل: \(100\cos30^\circ + 300\cos30^\circ = (400)\cos30^\circ \approx 400 \times 0.866 = 346.4 \, \mathrm{N}\).\(\sum F_y = 346.4 - 346.4 = 0\). بما أن المحصلة الرأسية صفر والمحصلة الأفقية \(100 \, \mathrm{N}\) لليمين، فإن الجسم سيتحرك أفقياً لليمين (في اتجاه القوة \(200 \, \mathrm{N}\)).(الفصل الأول: تحليل القوى، تمارين 1-A، سؤال 2، صفحة 12)
3- يجذب جسم كتلته ( m ) على سطح أفقي بقوة (F) تميل بزاوية (\(\theta\)) مع الرأسي فإن قوة الاتصال العمودية تساوي: شرح السؤال ارسم مخطط القوى الرأسية. لديك الوزن لأسفل وقوة الاتصال العمودية لأعلى. القوة F تميل مع الرأسي، فما هي مركبتها الرأسية؟ وهل هي لأعلى أم لأسفل؟ طبق شرط الاتزان الرأسي. \(mg+F\cos\theta\) \(mg-F\sin\theta\) \(mg-F\cos\theta\) \(mg+F\sin\theta\) الإجابة الصحيحة هي (\(mg-F\cos\theta\)).بما أن القوة "تجذب" الجسم، فهذا يعني أنها موجهة لأعلى. القوى الرأسية المؤثرة على الجسم هي:قوة الاتصال العمودية \(R\) (لأعلى).المركبة الرأسية للقوة \(F\), وهي \(F_y = F\cos\theta\) (لأعلى، لأن الزاوية مع الرأسي).الوزن \(W=mg\) (لأسفل).بما أن الجسم متزن رأسياً:\[ \sum F_y = 0 \implies R + F\cos\theta - mg = 0 \]بإعادة ترتيب المعادلة لإيجاد \(R\):\[ R = mg - F\cos\theta \]للتفكير:ماذا لو كانت القوة "تدفع" الجسم بزاوية \(\theta\) مع الرأسي؟ كيف ستتغير معادلة قوة الاتصال العمودية؟(الفصل الأول: تحليل القوى، 2.1: القوى المائلة، صفحة 10)
4- \((N \cdot m^{-1} \cdot s^2)\) تعادل وحدة قياس: شرح السؤال حلل هذه الوحدة. تذكر أن النيوتن (\(\mathrm{N}\)) هو \(\mathrm{kg} \cdot \mathrm{m} \cdot \mathrm{s}^{-2}\). عوض بهذه الوحدات الأساسية في التعبير المعطى وقم بتبسيطها. الكتلة العجلة الشغل القدرة الإجابة الصحيحة هي (الكتلة).لنقم بتحليل الوحدات:\[ \mathrm{N} \cdot \mathrm{m}^{-1} \cdot \mathrm{s}^2 = \frac{\mathrm{N} \cdot \mathrm{s}^2}{\mathrm{m}} \]نعلم أن وحدة القوة، النيوتن، هي:\[ \mathrm{N} = \mathrm{kg} \cdot \mathrm{m} \cdot \mathrm{s}^{-2} \]نعوض بهذه القيمة في التعبير الأصلي:\[ \frac{(\mathrm{kg} \cdot \mathrm{m} \cdot \mathrm{s}^{-2}) \cdot \mathrm{s}^2}{\mathrm{m}} \]نقوم بتبسيط الوحدات:\[ \frac{\mathrm{kg} \cdot \mathrm{m}}{\mathrm{m}} = \mathrm{kg} \]وهي وحدة قياس الكتلة.(الفصل الأول: تحليل القوى، 1.1: التحليل أفقياً ورأسياً، صفحة 8)
