📚 قانون نيوتن الثاني وأنواع القوى
المفاهيم الأساسية
قانون نيوتن الثاني: تسارع جسم يساوي محصلة القوى المؤثرة فيه مقسومة على كتلة الجسم.
خريطة المفاهيم
```markmap
القوة والحركة
القوة والتسارع
الوحدات الدولية للقوة
#### العلاقة: F = ma
#### الوحدة: kg.m/s² أو نيوتن (N)
##### التعريف: القوة التي تكسب 1 kg تسارع 1 m/s²
أمثلة على مقادير القوى الشائعة (جدول 1-4)
#### قوة الجاذبية على قطعة نيكل: 0.05 N
#### قوة الجاذبية على 0.45 kg سكر: 4.5 N
#### قوة الجاذبية على شخص 70 kg: 686 N
#### القوة المؤثرة في سيارة تتسارع: 3000 N
#### قوة محرك صاروخ: 5,000,000 N
جمع القوى (Combining Forces)
#### القوى في نفس الاتجاه
##### القوة المحصلة = مجموع القوى
##### مثال: دفع طاولة بقوة 100 N من شخصين في نفس الاتجاه
#### القوى في اتجاهين متعاكسين
##### القوة المحصلة = الفرق بين القوى
##### مثال: دفع طاولة بقوة 100 N من شخصين في اتجاهين متعاكسين
#### القوى المتساوية والمتعاكسة
##### القوة المحصلة = صفر
##### الجسم لا يتحرك
#### القوى غير المتساوية في اتجاهين متعاكسين
##### القوة المحصلة = الفرق بينهما
##### اتجاه المحصلة هو اتجاه القوة الأكبر
مسائل تدريبية (تحليل القوى)
المطلوب في كل حالة
#### 1. تحديد النظام
#### 2. رسم مخطط الحركة
#### 3. رسم مخطط الجسم الحر
##### تمثيل جميع القوى ومسبباتها
##### تعيين اتجاه التسارع والقوة المحصلة
##### رسم المتجهات بأطوال مناسبة
أمثلة الحالات
#### 1. سقوط أصيص أزهار سقوطًا حرًا (تجاهل مقاومة الهواء)
#### 2. هبوط مظلي بسرعة منتظمة (قوة مقاومة الهواء لأعلى)
#### 3. سحب صندوق بسرعة منتظمة على سطح أفقي (قوة احتكاك)
#### 4. رفع دلو بحبل بسرعة منتظمة (تجاهل مقاومة الهواء)
#### 5. إنزال دلو بحبل بسرعة منتظمة (تجاهل مقاومة الهواء)
قانون نيوتن الأول (القصور الذاتي)
النص
#### الجسم يبقى على حالته من حيث السكون أو الحركة المنتظمة في خط مستقيم ما لم تؤثر فيه قوة محصلة تغير من حالته
الشرح
#### الجسم الساكن يبقى ساكناً إذا كانت القوة المحصلة = صفر
#### الجسم المتحرك بسرعة ثابتة يستمر في حركته إذا كانت القوة المحصلة = صفر
#### القوة المحصلة هي سبب تغير السرعة المتجهة
القصور الذاتي
#### تعريف: ممانعة الجسم لأي تغير في حالته
#### الجسم المتحرك يميل إلى الاستمرار في حركته بنفس السرعة والاتجاه
#### الجسم الساكن يميل إلى البقاء ساكناً
أمثلة توضيحية
#### كرة تتدحرج على سطح أملس (تستمر فترة طويلة)
#### كرة تتدحرج على سطح خشن (تتوقف سريعاً)
#### قائد مركبة يندفع للأمام عند التوقف المفاجئ
الاتزان
#### تعريف: حالة الجسم عندما تكون القوة المحصلة = صفر
#### أنواعه
##### اتزان سكوني (الجسم ساكن)
##### اتزان حركي (الجسم يتحرك بسرعة منتظمة)
#### السكون حالة خاصة من الحركة
تطبيق فيزيائي
#### دفع محرك مكوك الفضاء
##### القوة: 1.6 مليون نيوتن لكل محرك
##### مصدر الطاقة: احتراق الهيدروجين والأكسجين
قانون نيوتن الثاني
العلاقة الرياضية
#### a = \frac{F_{المحصلة}}{m}
الشرح
#### التسارع يتناسب طردياً مع القوة المحصلة
#### التسارع يتناسب عكسياً مع كتلة الجسم
#### مثال: قوة محصلة 100 N تؤدي إلى نفس التسارع سواء أثر بها شخص واحد أو شخصان
أنواع القوى (جدول 2-4)
الاحتكاك (Friction)
#### الرمز: f_f
#### التعريف: قوة تلامس تؤثر في اتجاه معاكس للحركة الانزلاقية بين السطوح.
#### الاتجاه: موازية للسطح في عكس اتجاه الحركة الانزلاقية.
العمودية (Normal)
#### الرمز: F_N
#### التعريف: قوة تلامس يؤثر بها سطح في جسم ما.
#### الاتجاه: عمودية على سطحي التلامس بين السطح والجسم في اتجاه الخارج.
النابض (Spring)
#### الرمز: F_sp
#### التعريف: قوة النابض (الإرجاع): أي قوة الدفع أو السحب التي يؤثر بها نابض في جسم ما.
#### الاتجاه: في عكس اتجاه إزاحة الجسم.
الشد (Tension)
#### الرمز: F_T
#### التعريف: قوة يؤثر بها خيط أو حبل أو سلك في جسم متصل به، وتؤدي إلى سحبه.
#### الاتجاه: تؤثر عند نقطة الاتصال في اتجاه مواز للخيط أو الحبل أو السلك، ومبتعدة عن الجسم.
الدفع (Thrust)
#### الرمز: F_thrust
#### التعريف: قوى تحرك أجسامًا مثل الصاروخ والطائرة والسيارة والأشخاص.
#### الاتجاه: في اتجاه تسارع الجسم عند إهمال المقاومة.
الوزن (Weight)
#### الرمز: F_g
#### التعريف: قوة مجال تنتج عن الجاذبية الأرضية بين جسمين.
#### الاتجاه: إلى أسفل في اتجاه مركز الأرض.
المحصلة (Net Force)
#### الرمز: F_r
#### التعريف: مجموع المتجهات لجميع القوى التي تؤثر في جسم.
#### الاتجاه: المتجه من ذيل المتجه الأول إلى رأس المتجه الأخير.
```
نقاط مهمة
- قانون نيوتن الثاني يربط بين القوة المحصلة والكتلة والتسارع.
- العلاقة الأساسية هي:
a = \frac{F_{المحصلة}}{m}
- التسارع يتناسب طردياً مع القوة المحصلة المؤثرة، وعكسياً مع كتلة الجسم.
- الجدول يلخص سبعة أنواع رئيسية من القوى مع رموزها وتعريفاتها واتجاهاتها.