يكون اتجاه القوة العمودية دائما عمودياً على السطح الذي يلامس الجسم

يكون اتجاه القوة العمودية دائما عمودياً على السطح الذي يلامس الجسم ، حيث إن إتجاه القوة هو الذي يحدد مدى تأثر الجسم بهذه القوة المطبقة عليه، وفي هذا المقال سنتحدث بالتفصيل عن القوة في الفيزياء، كما وسنوضح ما هي أنوع القوى التي تؤثر على الأجسام.

ما هي القوة في الفيزياء

القوة (بالإنجليزية: Force)، هي عبارة عن مؤثر طبيعي يؤثر على الأجسام الساكنة والمتحركة فيسبب هذه المؤثر تغييراً في حالة الجسم أو إتجاهه أو موضعه أو حركته، وتتشكل القوة نتيجة تفاعل جسمين معاً، حيث أنه عندما يكون هناك تفاعل بين أي جسمين، ستنتج قوة تؤثر على كل جسم بمقدار متساوي حسب قانون نيوتن، وعندما يتوقف التفاعل بين هذه الأجسام، فإنه لن يكون هناك أي قوة تؤثر على هذه الأجسام، ويرمز للقوة في المعادلات الفيزيائية بالرمز F أو بالرمز العربي ق، كما وتقاس القوة بوحدة تسمى النيوتن، ويرمز لها في المعادلات والصيغ الرياضية بالرمز N أو بالرمز العربي ن.

في الواقع يمكن تعريف وحدة النيوتن بالنظام المتري على أنها القوة التي لو أثرت على كتلة جسم يزن كيلوجرام واحد لأكسبته تسارع بمقدار 1 متر/ ثانية²، ولقد سميت هذه الوحدة بهذا الاسم نسبة الى العالم الفيزيائي السير إسحاق نيوتن، والذي كان أول عالم فيزيائي وضع مبادىء وقوانين للقوة والحركة، والتي تعرف حالياً بإسم قوانين نيوتن الثلاثة للحركة، حيث شرح نيوتن في هذه القوانين الثلاثة كيف تتأثر الأجسام بالقوة المطبقة عليها.[1]

شاهد ايضاً: الوحدة الدولية لقياس عزم القوة هي

يكون اتجاه القوة العمودية دائما عمودياً على السطح الذي يلامس الجسم

إن عبارة يكون إتجاه القوة العمودية دائما عمودياً على السطح الذي يلامس الجسم هي عبارة صحيحة تماماً، حيث إن القوة العمودية (بالإنجليزية: Normal Force) هي أحد انوع القوة الناتجة بسبب ردة الفعل لقوة الجاذبية التي تؤثر على الأجسام، وعلى سبيل المثال عند وضع جسم ما على طاولة بحيث يكون الجسم ساكن، فإن قوة الجاذبية ستؤثر على الكتاب بحيث يتم سحب الكتاب إلى الأسفل بفعل هذه القوة، ولكن حسب قانون نيوتن الذي ينص على أن لكل قوة فعل رد فعل مساوي لها بالمقدار ومعاكس لها بالإتجاه، فإنه ستنتج قوة عامودية معاكسة لقوة الجاذبية ومساوية لها لتكون القوة المحصلة على الكتاب تساوي صفر، وبالتالي فإن الكتاب يبقى في مكانه ساكن دون إن يسقط للإسفل أو يرتفع للأعلى، وفي ما يلي القوانين الرياضية المستخدمة في حساب القوة العامودية على الأجسام، وهي كالأتي:[2]

القوة العمودية على سطح أفقي

إن القوة العمودية على سطح أفقي تساوي:

قوة الجاذبية = القوة العامودية
قوة الجاذبية = كتلة الجسم × تسارع الجاذبية
تسارع الجاذبية = 9.81 متر/ثانية²
القوة العامودية = كتلة الجسم × تسارع الجاذبية
القوة العامودية = كتلة الجسم × 9.81

القوة العمودية على سطح مائل

إن القوة العمودية على سطح مائل تساوي:

القوة العامودية = كتلة الجسم × تسارع الجاذبية × جتا زاوية الميل
القوة العامودية = كتلة الجسم × 9.81 × جتا زاوية الميل

شاهد ايضاً: ما القوة المؤثرة في مضرب البيسبول

أمثلة على حساب القوة العمودية

في ما يلي بعض الأمثلة العملية على طريقة حساب القوة العمودية المؤثرة على الأجسام، سواء كانت هذه الأجسام على سطح مائل أو سطح مستو، وهذه الأمثلة هي كالأتي:

• المثال الأول: احسب القوة العمودية المؤثرة على جسم موجود على سطح أفقي،حيث كانت كتلة هذا الجسم تساوي 5 كيلوجرام
  طريقة الحل:
  كتلة الجسم = 5 كيلو جرام
  تسارع الجاذبية = 9.81 متر / ثانية²
  القوة العامودية = كتلة الجسم × تسارع الجاذبية
  القوة العامودية = 5 × 9.81
  القوة العامودية = 49 نيوتن
• المثال الثاني: احسب القوة العمودية المؤثرة على جسم موجود على سطح مستو،حيث كانت كتلة الجسم تساوي 7.6 كيلوجرام
  طريقة الحل:
  كتلة الجسم = 7.6 كيلو جرام
  تسارع الجاذبية = 9.81 متر / ثانية²
  القوة العامودية = كتلة الجسم × تسارع الجاذبية
  القوة العامودية = 7.6 × 9.81
  القوة العامودية = 74.55 نيوتن
• المثال الثالث: احسب القوة العمودية المؤثرة على جسم موجود على سطح مائل بزاوية 60 درجة عن الأفق،حيث كانت كتلة الجسم تساوي 10 كيلوجرام
  طريقة الحل:
  كتلة الجسم = 10 كيلو جرام
  تسارع الجاذبية = 9.81 متر / ثانية²
  زاوية الميل = 60 درجة
  القوة العامودية = كتلة الجسم × تسارع الجاذبية × جتا زاوية الميل
  القوة العامودية = 10 × 9.81 × جتا 60
  القوة العامودية = 98.1 × 0.5
  القوة العامودية = 49 نيوتن
• المثال الرابع: احسب القوة العمودية المؤثرة على جسم موجود على سطح مائل بزاوية 45 درجة عن الأفق،حيث كانت كتلة الجسم تساوي 3.5 كيلوجرام
  طريقة الحل:
  كتلة الجسم = 3.5 كيلو جرام
  تسارع الجاذبية = 9.81 متر / ثانية²
  زاوية الميل = 45 درجة
  القوة العامودية = كتلة الجسم × تسارع الجاذبية × جتا زاوية الميل
  القوة العامودية = 3.5 × 9.81 × جتا 45
  القوة العامودية = 34.335 × 0.707
  القوة العامودية = 24.27 نيوتن

شاهد ايضاً: القوة التي تعطي شكل مسار المقذوف المنحنى هي قوة

وفي ختام هذا المقال نكون قد عرفنا أن عبارة يكون اتجاه القوة العمودية دائما عمودياً على السطح الذي يلامس الجسم هي عبارة صحيحة تماماً، كما ووضحنا بالتفصيل ما هي القوة وما هي القوة العمودية، وذكرنا بالخطوات التفصيلية طريقة حساب القوة العمودية للأجسام، سواء كانت هذه الأجسام موجودة على أسطح أفقية أو مائلة.