مميزات القوة وتمثيلها

قياس شدة القوة


دينامومترات dynamomètres

لقياس شدة القوة التي تعتبر إحدى مميزات القوة ، نستعمل دينامومترا وهو عبارة عن جهاز يحتوي على نابض تتغير إطالته حسب شدة القوة المؤثرة عليه.


نوابض

يحتوي الدينامومتر على تدريج ومؤشر عند طرف النابض يشير إلى شدة القوة المسلطة عليه عند جذبه أو عند تعليق جسم في طرفه





تجارب

العدة التجريبية

دينامومتر - جسم صلب (علبة كرتونية مثلا) - خيط - سطح أملس



تجربة 1



نثبت الدينامومتر في الجسم ثم نجذبه ببطء وبالتوازي مع السطح..
عندما يبدأ بالحركة نسجل إشارة الدينامومتر..



التجربة 2



نربط الدينامومتر بالجسم بواسطة خيط ، ونجذب ببطء بالتوازي مع السطح، وعندما يتحرك نسجل إشارة الدينامومتر من جديد..

ملاحظة
الإشارتان المسجلتان في التجربتين متقاربتان..
للخيط دور واحد وهو نقل القوة وهو يمكننا أيضا من إبراز اتجاه القوة..


التجربة 3



نترك الدينامومتر مرتبطا بالخيط..
نجذبه ببطء بالتوازي مع السطح ولكن في المنحى المعاكس..

ملاحظة
يشير الدينامومتر إلى قيمة قريبة للقيمتين السابقتين، لكن منحى الحركة أصبح عكس المنحى السابق..
استنتاج
مفعول القوة يتعلق بالمنحى الذي تسلط عبره..


التجربة 4



نجذب الدينامومتر هذه المرة في اتجاه مائل بحوالي 30 درجة بالنسبة للسطح ..
نسجل الاشارة التي يشير إليها الدينامومتر عندما يبدأ الجسم في الحركة..
استنتاج
بالنسبة لنفس المفعول ، شدة القوة المطبقة تتعلق بالاتجاه الذي تسلط عبره ( عمودي أو أفقي أو مائل )


التجربة 5



نضع الجسم على إحدى حافاته ، ونجذبه ببطء ..فينقلب .
استنتاج
مفعول القوة يتعلق بنقطة تأثيرها ..


مميزات القوة

يمكن أن نميز قوة ما بــ
نقطة تأثيرها
اتجاههها او خط تأثيرها
منحى اتجاهها
شدتها التي تقاس بالدينامومتر


تمثيل قوة

القوة كائن فيزيائي مجرد لا نرى إلا مفعولها على الجسم المؤثر عليه..
لا يوجد بائع للقوى كما انها لا تخزّن ولا يمكن نقلها من مكان إلى آخر ..

وبما ان للقوة اتجاها ومنحى وشدة ، فهذا يذكرنا بالمتجهة في الرياضيات والتي لها مميزات مشابهة...



يبقى فقط اختيار سلم مناسب قبل القيام بتمثيل القوة بمتجهة ، ويختف السلم حسب شدة القوة المراد تمثيلها ..

مثال:
قوة شدتها : F=10N
السلم المناسب : 1cm لكل 5N

خلاصة
تمثل القوة بسهم يتميز بــ:
* أصله الذي هو نقطة تأثير القوة المحددة
*اتجاهه هو اتجاه هذه القوة
*منحاه وهو منحى القوة
* طولٍ يتناسب مع شدة القوة حسب السلم الذي تم اعتماده ،
يتم الاشارة إلى السلم المستعمل بجانب الشكل



تطبيق





المصدر مع بعض التصرف
http://d.villafruela.free.fr