books parallelograms of forces
If you do not find what you're looking for, you can use more accurate words.
متوازي أضلاع القوى (Info)
متوازي أضلاع القوى (بالإنجليزية: Parallelogram of force ) هو متوازي اضلاع يتبع أحد قوانين الميكانيكا والذي ينص على أن:" إذا عملت قوتان في نقطة فيمكن أن يعبر عنهما بقوة واحدة." تسمى تلك القوة "محصلة". عمليا نقوم برسم متجهين للقوتين (أي نختار طول معين لكل منهما ) ونمثل اتجاهيهما بسهمين . نرسم متوازيان للسهمين فيكمل تقاطعهما شكل متوازي الأضلاع. المحور الواصل يكون تأثير القوتان والنقطة المقابلة على متوازي الأضلاع هي محصلة القوتين، واتجاه المحصل يكون بادئا بنقطة تاثير القوتين .
معكوس تلك العملية يسمى تحليل قوة، حيث نجزيء متجها للقوى إلى مركبتين عموديتان على بعضهما البعض، فإذا عرفنا اتجاه تأثير المركبتين نستطيع تعيين مقدار كل منهما .
يمكن تعمميم هذه الطريقة للحصول على محصلة عدة قوي، ثلاثة أو أربعة أو أكثر... فيما يسمى زوايا القوى .
جمع قوتان بالرسم البياني
نفترض أن قوتين تؤثر على جسم في نقطة معينة. يمكننا بواسطة الرسم البياني تعيين المحصلة، كالآتي:
- نرسم القوتان كسهمين بمقياس رسم معين، من حيث المقدار والاتجاه،
- نرسم من رأس السهم الأول خطا موازيا للسهم الثاني،
- ونرسم من رأس السهم الثاني خطا موازيا للسهم الأول . يتقاطع الخطان ويكتمل متوازي الأضلاع .
- المحور الباديء من نقطة تأثير القوتين إلى نقطة تقاطع الخطين هي محصلة القوتين، وتقوم مقامهما .
خطوة 1
خطوة 2
خطوة 3
خطوة 4
تعيين محصلة قوتين
وإذا عملت قوتان مختلفتان و في اتجاهين متضادين تكون محصلتهما مساوية لحاصل طرح القوة الصغيرة من القوة الكبيرة. وتكون القوة الناتجة في اتجاه القوة الكبيرة ومقدارها هو القيمة المطلقة لحاصل الطرح :
وإذا عملت قوتان مختلفتي الاتجاه على نقطة نحصل على قيمة واتجاه محصلتهما عن طريق رسم متوازي أضلاع القوى لهما . نرسم القوة و القوة بمقياس رسم ثابت بحيث يعبر طول السهم الأول عن القوة الأولى واتجاهها. ومن نقطة تأثيرهما نرسم سهما ثانيا مساويا في الطول لقيمة القوة مع أخذ الزاوية بينهما في الاعتبار . ثم نرسم موازيا من طرف السهم الأول موازيا للقوة الثانية، ونرسم من طرف القوة الثانية موازيا للقوة الأولى . بذلك نحصل على متوازي أضلاع القوي، وفيه يمثل المحور الواصل بين نقطة تأثير القوتين والنقطة المقابلة لها على متوازي أضلاع القوي هو محصلة القوة . طول المحور هو مقدار المحصلة ( بحسب مقياس الرسم) واتجاه المحور يعطينا اتجاه المحصلة .
وإذا عملت ثلاثة قوى في نقطة فيمكن تعيين محصلتهم بسهولة : نرسم متوازي أضلاع القوي لأي اثنين من القوى أولا ونحصل على محصلتهما . ثم نرسم المحصلة التي حصلنا عليها للقوتين الأولتين مع سهم القوة الثالثة، فنحصل على محصلة الثلاثة قوى .
تحليل قوة
نفترض جسما موضوعا على لوح . تعمل قوة الجاذبية للجسم إلى أسفل وتتساوى معها القوة المضادة للوح الموضوع أفقيا فيظل الجسم ثابتا. أما إذا كان اللوح مائلا فيمكننا دراسة القوى المؤثرة على الجسم (انظر الشكل) . قوة الجاذبية للكتلة تعمل رأسيا . ويمكن تحليل هذه القوة إلى جزئين : مركّبة في اتجاه العمودي على السطح F2 ، ومركبة F1 في اتجاه موازي للسطح المائل . إذا زادت القوة F1 عن قوة الاحتكاك بين الجسم والسطح ينزلق الجسم متسارعا على السطح ويسقط . من الواضح ان هذا يعتمد على زاوية ميل ألفا السطح الموضوع عليه الجسم .
وتنطبق المعادلة الناتجة عن تحليل القوة : :
بمثل هذه التجربة يمكن تعيين قوة احتكاك الجسم باللوح ودراسة التسارع .
اقرأ أيضا
- مبدأ التراكب
- متوازي الأضلاع
- مضلع القوى
- متجه
