يدرس هذا المقال مسألة فيزيائية تتعلق بتأثير قوة مقدارها 10 نيوتن على كرة سلة تزن 0.5 كيلو جرام، بهدف حساب التسارع الناتج عن هذه القوة. يُعتبر قانون نيوتن الثاني الأساس الذي يُفسر العلاقة بين قوة التأثير، الكتلة، والتسارع. فعندما تؤثر قوة محصلة على جسم متحرك، يتطلب الأمر وجود تسارع واتجاه، مما يجعل من السهل تحليل تأثير هذه القوة على الجسم سواء كان في حالة الحركة أو السكون. سنستعرض في هذا المقال قانون نيوتن الثاني ونقدم إجابة مفصلة للسؤال حول تسارع الكرة.
قانون نيوتن الثاني
ينص قانون نيوتن الثاني على أن الجسم يتعرض لتأثير قوة خارجية، وهذه القوة ترتبط بشكل طردي بتسارع الجسم وعكسيًا بكتلته. يمكن تلخيص هذا القانون من خلال المعادلة التالية
- ق = ك * ت، حيث تمثل (ق) القوة، (ك) الكتلة، و(ت) التسارع.
هذا القانون يُظهر كيف يمكن حساب التسارع المبني على القوة المؤثرة وكتلة الجسم، مما يعكس مفاهيم أساسية في الميكانيكا.
حساب التسارع الناتج عن قوة مقدارها 10 نيوتن
لإيجاد التسارع الناتج عن تأثير القوة المقدرة بـ 10 نيوتن على جسم كتلته 0.5 كيلو جرام، سنتبع الخطوات التالية وفقًا لقانون نيوتن الثاني
- ق = ك * ت
- 10 = 0.5 * ت
- ت = 10 / 0.5
- ت = 20 (م/ث²)، حيث الوحدة المستخدمة هي متر لكل ثانية تربيع.
وبذلك نجد أن تسارع الكرة السلة هو 20 م/ث²، مما يوضح تأثير القوة المطبقة عليها.
مفهوم التسارع
التسارع يُشير إلى الزيادة في سرعة الجسم بشكل مأخوذ في الاعتبار كل من المقدار والاتجاه. يقاس التسارع بوحدة متر لكل ثانية تربيع (م/ث²) ويُعتبر من العناصر الأساسية في دراسة الميكانيكا الكلاسيكية في علم الفيزياء. يتم استخدامه بشكل واسع في تطبيقات تتعلق بالحركة والديناميكا.
تم التطرق في هذا المقال إلى القضايا المتعلقة بتأثير القوة على الأجسام، مستعرضين مفهوم التسارع وأهميته، بالإضافة إلى تطبيقات قانون نيوتن الثاني. نأمل أن تكون هذه المعلومات قد أغنت معرفتكم وأعطت فكرة واضحة عن كيفية حساب التسارع الناتج عن قوة محددة.