تمثيل قوتين متوازنتين بسلم مناسب — الثالثة إعدادي
تطبيق على تمثيل قوتين تتوازنان في نموذج جسم خاضع لقوتين فقط، باستعمال سلم للرسم.
1. شروط التوازن
في النموذج المدرسي لجسم صلب خاضع لقوتين فقط، يلزم أن تكونا على خط تأثير واحد، ومتساويتين في الشدة ومتعاكستين في المنحى. تساوي الشدتين وحده لا يكفي.
2. اختيار السلم
نربط طول سهم بوحدة القوة: مثلًا 1 cm يمثل 2 N. لقوة 6 N نرسم سهمًا طوله 3 cm. السهم يمثل الاتجاه والمنحى والشدة مع نقطة التأثير المناسبة.
3. احترم خط التأثير
نرسم القوتين على الخط نفسه في منحَيَين متعاكسين. لا نخلط بين قوتين متعاكستين تؤثران في الجسم المدروس وبين قوتين متبادلتين تؤثران في جسمين مختلفين.
خطاطة تلخيصية
تطبيق محلول
جسم معلق ساكن تؤثر فيه قوة وزن 4 N وشد خيط 4 N على خط رأسي واحد. بسلم 1 cm لكل 2 N يكون طول كل سهم 2 cm؛ الوزن نحو الأسفل والشد نحو الأعلى.
6 تمارين مصححة
حاول الإجابة قبل فتح التصحيح.
التمرين 1
قوة 10 N بسلم 1 cm لكل 2 N. ما طول السهم؟
إظهار التصحيح
5 cm.
التمرين 2
سهم طوله 3 cm بسلم 1 cm لكل 5 N. ما الشدة؟
إظهار التصحيح
15 N.
التمرين 3
هل قوتان متساويتان وفي المنحى نفسه متوازنتان؟
إظهار التصحيح
لا.
التمرين 4
هل يكفي أن تكون الشدتان متساويتين ومتعاكستين إذا اختلف خط التأثير؟
إظهار التصحيح
لا، شرط خط التأثير الواحد مطلوب في نموذج القوتين.
التمرين 5
ما منحى وزن جسم قرب سطح الأرض؟
إظهار التصحيح
نحو الأسفل، في اتجاه مركز الأرض محليًا.
التمرين 6
أي جسمين ندرس لتطبيق شروط توازن قوتين؟
إظهار التصحيح
نحدد جسمًا واحدًا، ثم نحصي القوتين المؤثرتين فيه؛ لا نجمع قوتين من جسمين مختلفين.