1. الفكرةُ الرئيسةُ: ما المقصودُ بكلٍّ منْ: قوةِ الشدِّ، القوةِ العموديةِ، قوةِ الاحتكاكِ؟ وهلْ وجودُ
الاحتكاكِ إيجابيٌّ أمْ سلبيٌّ؟ أُفسِّرُ إجابتي.
قوةِ الشدِّ: القوةِ العموديةِ: هي قوةُ تلامسِ يؤثرُ بها جسمٌ في جسمٍ آخرَ ملامسٍ لهُ: القوةَ العموديةَ ،
وتكونُ دائمًا عموديةً على مستوى التلامسِ بينَ الجسميْنِ
القوةِ العموديةِ: هي قوةُ تلامسِ يؤثرُ بها جسمٌ في جسمٍ آخرَ ملامسٍ لهُ، وتكونُ دائمًا عموديةً على
مستوى التلامسِ بينَ الجسميْنِ
قوةِ الاحتكاكِ: هي قوة تعيقُ حركةَ الأجسامِ الصلبةِ المتلامسةِ بعضِها فوقَ
بعضٍ، وتُمانعُ حركتهَا، وتؤثرُ بشكلٍ موازٍ لسطحَيْ التلامسِ بين
الجسمينِ. وتنشأُ هذهِ القوةُ بينَ سطحَيْ الجسمينِ المتلامسينِ
عندَ تحريكِ أوْ محاولةِ تحريكِ بعضهِما فوقَ بعضٍ
والاحتكاك له جوانب إيجابية، مثل قوة الاحتكاك السكونيِّ التي تساعدنا على المشي وتغيير اتجاه
حركتنا، فعند دفع الأرض بالقدم نحو الخلف فإن قوة الاحتكالك السكوني تؤثر في القدم نحو الأمام
حركة المركبات، والكتابة على الورق والسبورة، وعمل أنظمة المكابح في المركبات، وإشعال أعواد الثقاب
وللاحتكاك جوانب سلبية، ، فهي التي تسبب تأكل الأخذية وبعض أجزاء الآلات
وتآكل المكابح ( الفرامل ) في السيارات.
2. أُحلِّلُ وأستنتجُ: يوضّحُ الشكلُ التالي تسلُّقَ عاملِ صيانةٍ في شركةِ الكهرباءِ لعمودِ كهرباءَ؛ إذْ ينتعلُ حذاءً
بمواصفاتٍ خاصةٍ، وأيضًا يستخدمُ حزامًا أحدُ طرفيْهِ ملتفٌّ حولَ خصرهِ، وطرفهُ الآخرُ ملتفٌّ حولَ العمودِ.
أ . أرسمُ مخططَ الجسمِ الحرِّ لعاملِ الصيانةِ، مسمّيًا القوى المؤثرةَ فيهِ.
ب. أُفسِّرُ: هلْ يعتمدُ هذا العاملُ في صعودهِ العمودَ على قوةِ الاحتكاكِ السكونيِّ أمِ الحركيِّ؟ أُفسِّرُ إجابتي.
نعم، يعتمد العامل في صعوده على قوة الاحتكاك السكوني؛ حيث تساعد هذه القوة العامل في
الصعود وعدم الانزلاق.
ج. أُحددُ موقعيْنِ في الشكلِ تؤثرِ فيهِما قوةُ الاحتكاكِ في العاملِ، وأوضِّحُ أهميتَهُما.
تؤثر قوة الاحتكاك السكوني عند موقع تلامس قدمي عامل الصيانة مع العمود، وتمنع انزلاق
قدميه. وتؤثر أيضًا قوة احتكاك سكوني عند نقطة تلامس يدي العامل مع الحبل، وتساعده في سحب
الحبل وتغيير موقع الحبل على العمود ليتمكن من الصعود. كما تؤثر قوة احتكاك سكوني عند نقطة
التفاف الحبل حول العمود، وتمنع الحبل من الانزلاق إلى أسفل.
3. أُطبِّقُ: يبينُ الشكلُ التالي ميزانًا نابضيًّا معلقًا في نهايتهِ ثقلٌ ( m)، كتلتهُ (10 kg) ).
إذا علمتُ أنَّ g = 10 m/s2 ، فأجدُ قراءةَ الميزانِ في الحالاتِ الآتيةِ:
أ . إذا كانَ الثقلُ ساكنًا.
لحساب مقدار قوة الشد، نطبق القانون الثاني لنيوتن على الدلو وهو ساكن في اتجاه المحور Y
ΣFy = 0
FT – Fg = ma = 0
FT = Fg= mg= 10 × 10
100N =
ب. إذا تحركَ الثقلُ والميزانُ إلى أعلى بسرعةٍ متجهةٍ ثابتةٍ.
بما أن الثقل والميزان تحركا إلى أعلى بسرعة متجهة ثابتة، لذا تكون القوة المحصلة
المؤثرة فيهما صفرًا، وبتطبيق القانون الثاني لحساب مقدار قوة الشد اتجاه المحور y
ΣFy = 0
FT – Fg = 0
FT = Fg= 10 × 10
100N =
ج. إذا تحركَ الثقلُ والميزانُ إلى أعلى بتسارعٍ مقدارهُ ( 1m/s2).
نطبق القانون الثاني لنيوتن على الدلو في اتجاه المحور y +:
FT – Fg = ma
FT = Fg + ma= 100 + 10 × 1= 110 N
د . إذا تحركَ الثقلُ والميزانُ إلى أسفلَ بتسارعٍ مقدارهُ ( 1m/s2 ).
نطبق القانون الثاني لنيوتن على الدلو في اتجاه المحور y- :
Fg + FT = -ma-
FT = Fg – ma = 100 – 10 × 1 = 90 N
4. أحسبُ: صندوقٌ كتلتهُ ( 30 kg ). أحسبُ مقدارَ القوةِ العموديةِ المؤثرةِ فيهِ عندَما
يكونُ مستقرًّا على:
أ . سطحٍ أُفقيٍّ.
FN – Fg = ma = 0
FN = Fg = mg
30 × 10 =
300N =
ب. مستوًى مائلٍ يميلُ عنِ الأُفقِ بزاويةِ ( 20˚ ).
FN – Fg cos θ = ma = 0
FN = Fg cos θ = (300) cos 20o˚
0.94 ( 300 )=
282N =
5. التفكيرُ الناقدُ: في أثناء دراستي وزميلتي شيماءَ لموضوعِ قوى الاحتكاكِ، قالتْ: «إنَّ زيادةَ عرضِ
إطارِ السيارةِ يزيدُ منْ قوةِ الاحتكاكِ المؤثرةِ فيها؛ لذا ينبغي على السائقينَ استخدامُ إطاراتٍ أقل
عَرضًا؛ لتقليلِ احتكاكِها بالطريقِ ». أُناقشُ صحَّةَ قولِ شيماءَ بناءً على ما تعلمتُهُ في هذا الدرسِ.
تعتمد قوة الاحتكاك بين سطحين متلامسين على كل من معامل الاحتكاك بينهما، والقوة العمودية
التي يؤثر بها كل منهما في الآخر. ولا تعتمد على المساحة المشتركة بين السطحين، لذلك فإن زيادة
عرض إطار السيارة أو تقليله لا يؤثر في مقدار قوة الاحتكاك التي تؤثر بها الطريق في الإطار.