مدونة التربية و التعليم في الجزائر – دروس، فروض، نتائج امتحانات مدونة التربية والتعليم في الجزائر | تحضير الدروس، فروض واختبارات، نتائج البكالوريا وBEM، مسابقات التوظيف، والتوجيه المدرسي للطلاب وأولياء الأمور.
توازن جسم صلب خاضع لقوتين
في هذا الدرس سنتعلم شرط توازن جسم صلب خاضع لتأثير قوتين فقط. هذا المفهوم أساسي في الميكانيكا وله تطبيقات عديدة في الحياة اليومية.
أولاً: مفهوم التوازن
يكون الجسم الصلب في حالة توازن إذا كان ساكناً أو متحركاً بحركة مستقيمة منتظمة. بالنسبة لجسم صلب خاضع لقوتين فقط، شرط التوازن هو أن تكون القوتان متساويتين في الشدة و متعاكستين في الاتجاه ولهما نفس خط التأثير.
ثانياً: شرط التوازن
إذا أثرت على جسم صلب قوتان F₁ و F₂، فإنه يكون في توازن إذا وفقط إذا:
F₁ + F₂ = 0 (أي F₁ = -F₂ من حيث المتجهات)
وهذا يعني: F₁ و F₂ متساويتان في الشدة، متعاكستان في المنحى، وعلى نفس خط التأثير.
ثالثاً: تطبيقات
- جسم معلق بحبل: الثقل P لأسفل وقوة الشد T للحبل لأعلى. عند التوازن: T = P.
- جسم موضوع على طاولة: الثقل P لأسفل وقوة رد الفعل R للطاولة لأعلى. عند التوازن: R = P.
مثال تطبيقي
ثقل كتلة m = 2 kg معلق بحبل. احسب شدة قوة الشد في الحبل عند التوازن (g = 10 N/kg).
الحل: P = m × g = 2 × 10 = 20 N. قوة الشد T = P = 20 N.
تمارين
- جسم كتلته 500 g معلق بحبل. أحسب قوة الشد في الحبل (g = 9.8 N/kg).
- صندوق وزن 50 N موضوع على طاولة. أحسب قوة رد الفعل التي تؤثر بها الطاولة على الصندوق.
- هل يمكن لجسم خاضع لقوتين غير متساويتين أن يكون في توازن؟ علل.
روابط مفيدة
راجع درس القوى في الفيزياء ودرس الشغل في الفيزياء.
