درس : مفهوم القوة Notion de force
I. مفهوم القوة ومميزاتها :
1. تعريف القوة :
نقرن كل تأثير ميكانيكي
بمقدار فيزيائي نسميه القوة la force ,وهو عبارة عن كائن فيزيائي مجرد , تتجلى لنا من خلال
مفعولها . ولمعرفة القوة يجب دراسة مميزاتها .
2. مميزات القوة :
1.2 نقطة التأثير :Point
d’application
1.2.1 قوة تماس مموضعة :
أ. تجربة :
ب. ملاحظة :
نلاحظ أن الخيط يطبق قوة على الجسم في نقطة التماس بينهما .
ج. استنتاج :
الخيط يطبق قوة تماس
مموضعة على الجسم في نقطة نسميها : نقطة التأثير .
1.2.2 قوة تماس موزعة :
أ. تجربة :
ب. ملاحظة :
نلاحظ أن الطاولة تطبق قوة على القلم في جميع نقط التماس
بينهما
.
ج. استنتاج :
الطاولة تطبق قوة تماس موزعة على القلم,ونقطة تأثيرها
هي المركز الهندسي لهذه العلبة .
1.2.1 قوة عن بعد :
أ . تجربة
:
ب. ملاحظة :
يطبق الميغناطيس قوة
على الكرية, وهو بعيد عنها .
تطبق الأرض قوة على
الأسطوانة ,قوتها هي وزن الأسطوانة .
ج. استنتاج :
في حالة القوى عن بعد ) قوة التجاذب الكوني ,القوة
الكهربائية ,القوة الميغناطيسية,....( , تكون نقطة التأثيروحيدة نعتبرها المركز الهندسي
بالنسبة لجسم متجانس.
1.2.2 مركز الهندسي لبعض السطوح
ذات الأشكال الهندسية البسيطة :
بالنسبة لبعض السطوح ذات الأشكال الهندسية البسيطة ,تتطابق نقطة التأثير مع المركز الهندسي لهذه اللسطوح
,ونرمز لها بالحرف G .
ملحوظة :
في حالة الاجسام المصمتة
تكزن من بين أجزاء هذا الجسم .
في حالة الاجسام الفارغة
,فهي لا تنتمي الى أجزاء هذا الجسم .
لتمثيل المركز الهندسي
للجسم من منظر جانبي ,نقوم بازاحة هذه النقطة الى الحافة التي نرى منها هذا السطح .
2.2 خط التأثير :La droite
d’action
أ. تجربة :
ب. ملاحظة:
الوحة تنزلق أو تنقلب وذلك حسب اتجاه القوة المطبقة
من طرف الخيط عليها .
ج. استنتاج :
نسمي خط تأثير قوة ,المستقيم الوهمي المار من نقطة
تأثيرهذه القوة ,واتجاهه هو اتجاه ظهور مفعول القوة .
د. ملحوظة :
لكل قوة خط تأثير وحيد .
قي حالة سقوط جسم ,نحصل
على خط تأثير القوة بتطابقه مع مسار الحركة
.
في حالة توازن جسم
,نحصل على خط التأثير لكل قوة باهمال القوى الأخرى .
2.3 المنحى :Le sens
أ. تجربة :
ب. ملاحظة :
الخيط يطبق قوة على
الأسطوانة ,منحاها من A نحو الأعلى .
الأرض تطبق قوة على
الاسطوانة ,منحاها نحو الأسفل .
ج. استنتاج :
منحى القوة يختلف باختلاف مفعولها ,أي أن منحى القوة
هو منحى مفعولها
.
د. ملحوظة :
في حالة الحركة المتسارعة
,يكون منحى القوة هو منحى الحركة.
في حالة الحركة المتباطئة
,يكون منحى القوة هو عكس كنحى الحركة .
2.4 الشدة : L’intensité
أ. تجربة :
الاطالة = الطول النهائي – الطول البدئي
ب. ملاحظة :
القوتين المطبقتين على
النابض من طرف الجسمين C1 وC2 لهما نفس نقطة التأثير
ونفس خط التأثير ونفس المنحى.
اطالة النابض مختلفة
,حيث
: l1∆ أصغرمن
l2∆.
ج. استنتاج :
القوة المطبقة من طرف
الجسم
C2 أشد من القوة المطبقة
من طرف الجسم
C1 .
الشدة مقدار فيزيائي
نرمز لها بحرف لاتيني …,R,P,F ووحدتها العالمية هي النيوتن ويرمز لها ب N
II. قياس شدة القوة :
لقياس شدة القوة نستعمل الدينامومتر
1. وصف الدينامومتر :
2. كيفية الاستعمال :
يثبت كلاب الدينامومتر على الجسم الذي يطبق القوة
,ويوضع الدينامومتر بحيث يتطابق محور النابض مع خط تأثيرالقوة المطبقة ,وذلك لتفادي
الاحتكاكات بين النابض وجوانب الغشاء , ثم توضع عين الملاحظ في المستوى الأفقي .
3. أنواع الدينامومترات :
هناك عدة انواع من الدينامومترات ,نذكر من بينها :
III. تمثيل القوة :
نمثل القوة وذلك بتمثيل مميزاتها الأربعة ,ويتم ذلك
بواسطة سهم نسميه متجهة القوة .بحيث :
نقطة التأثير هي أصل
المتجهة
.
خط التاثير هة المستقيم
الحامل للمتجهة.
المنحى هو منحى مفعول
القوة
.
الشدة فيتم تمثيلها
بطول المتجهة ,بعد وضع سلم مناسب يتم اختياره .
مثال : F=4N
إرسال تعليق