أمثلة القوى الخارجية: البصيرة الشاملة


القوى الخارجية والداخلية هي الفئتان الأساسيتان للقوى. يتم تصنيف القوى الخارجية كذلك إلى قوى الاحتكاك وقوات عدم الاتصال.

كما يقول الاسم نفسه ، القوة الخارجية هي القوة التي تعمل على نظام من خلال المحيط. يحتاج النظام إلى القوة لتسريع أو تغيير طاقته الحركية ، وتوفر المناطق المحيطة هذه القوة الخارجية للنظام. دعونا نناقش أمثلة القوى الخارجية بالتفصيل.

أمثلة القوى الخارجية

قوة الاحتكاك

عندما يقوم جسمان متحركان بأداء حركة بالنسبة لبعضهما البعض ، ويتلامس أسطح هذين الجسمين ، يحدث الاحتكاك. يمارس هذا الاحتكاك بعض القوة على كلا الجسمين ويحاول إيقاف حركتهما أو يساعدهما على تسريع اثنين.

الاحتكاك قوة خارجية ذاتية الضبط ، لذا فهي تتكيف وفقًا للحاجة إلى الحركة. الاحتكاك قوة غير متوازنة وينقسم بشكل أساسي إلى نوعين.

  • الاحتكاك الساكن هو الاحتكاك بين أسطح جسمين عندما لا يتحرك الجسمان بالنسبة لبعضهما البعض. يعتمد الاحتكاك الساكن بشكل أساسي على طبيعة الشخصية والقوة الطبيعية. إذا كان السطح أملسًا ، يكون الاحتكاك الساكن في حده الأدنى ، ويكون الاحتكاك الساكن الخشن في أقصى حد.
  • الاحتكاك الحركي - هو الاحتكاك بين جسمين عندما يكونان في حالة حركة. عندما تتجاوز القوة الخارجية قيمة الاحتكاك الساكن ، يبدأ الجسم في التحرك ، ويقل الاحتكاك بين السطح والجسم ؛ هذا الاحتكاك المنخفض حركي. حجم الاحتكاك الحركي أقل من الاحتكاك الساكن احتكاك.

قوى طبيعية  

القوة الطبيعية هي القوة التي تمارسها الزهرة على الجسم الذي يقف فوق تلك الزهرة. ال مقدار القوة العمودية يساوي وزن الجسم ، والاتجاه عمودي على السطح الذي يقف عليه الجسم. ضع في اعتبارك كتلة كتلتها M على سطح أفقي ، في اتجاه القوة العادية متعامدة على السطح، وحجم القوة المؤثرة على تلك الكتلة هو ،

هنا ، N- القوة العادية على الكتلة

          م- كتلة الكتلة 

          ز- التسارع بسبب جاذبية الأرض

أمثلة القوى الخارجية
رصيد الصورة: 老陳، CC BY-SA 3.0 https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0عبر ويكيميديا ​​كومنز

قوة التوتر

لإنتاج شد في الخيط ، نمد خيطًا أو حبلًا أو كبلًا بطرفين. يلعب التوتر دورًا مهمًا في شد الوزن الثقيل أو تعليقه على ارتفاع معين. التوتر هو قوة الاتصال الذي ينتقل عبر الحبل أو الكابل ويسحب الجسم أو يمسكه.

عندما نسحب شيئًا معينًا باستخدام حبل أو كابل ، يمكننا تغيير اتجاه القوة المطبقة باستخدام بكرة ، وفي هذا النظام ، يكون التوتر في كلا جانبي الخيط هو نفسه. إذا تم تعليق كتلة من السقف باستخدام حبلين وفي حالة مستقرة ، ففي هذا السبب ، يمكن حساب التوتر في الخيط باستخدام نظرية لامي ؛ خلاف ذلك ، يتم استخدام قانون نيوتن الثاني للحركة لحساب التوتر.

أمثلة القوى الخارجية
رصيد الصورة: FJGAR (BIS) ، CC BY-SA 3.0 https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0عبر ويكيميديا ​​كومنز

قوة تطبيقية

إنها قوة خارجية يتم تطبيقها مباشرة على الجسم من قبل شخص أو جسم آخر. هذه القوة هي المسؤولة عن تسارع الجسم ، وهذه القوة غير محافظة. ضع في اعتبارك كتلة خشبية كتلتها M على سطح أفقي. تحتاج الكتلة إلى بعض القوة الخارجية للتحرك من موقعها ، لذلك عندما نطبق القوة على كتلة ما ، فإنها تبدأ في التسارع في اتجاه القوة.

في الحياة اليومية ، نستخدم هذه القوة بشكل أساسي لدفع أو سحب الأشياء من مواقعها. يمكننا الحصول على ميزة ميكانيكية باستخدام آلات بسيطة مثل الرافعة وعجلة المحور.

أين ، م- كتلة الجسم

أ- تسريع الجسم

مقاومة الهواء

ماذا يحدث عندما نسقط ريشة من ارتفاع معين؟ لماذا يسقط أبطأ من الحجر من نفس الوزن؟ لماذا لا تسقط مباشرة على الأرض؟ الجواب على كل هذه الأسئلة هو مقاومة الهواء أو السحب. عندما يسقط جسم من ارتفاع معين أو يتحرك بسرعة معينة، يطبق الهواء قوة مقاومة على جسم في الاتجاه المعاكس للحركة. قوته المقاومة تسمى مقاومة الهواء

مقاومة الهواء هي أيضًا قوة خارجية ، لذا فهي قوة غير محافظة ومشتتة في الطبيعة. ناطحات السحاب مثل برج خليفة تواجه أيضًا مقاومة الهواء ، لذلك لتجنب هذه المقاومة ، يتم بناء الهياكل بحيث تكون مقاومة الهواء في الحد الأدنى.

لحساب مقاومة الهواء ، يتم استخدام الصيغ التالية ،

حيث ج - قوة ثابتة

V - سرعة الجسم

قوة الطفو  

هل فكرت يومًا لماذا نشعر بأننا أخف في الماء مقارنة بالأرض؟ يحدث ذلك لأن الماء يمارس ضغطًا على سطح الجسم. كلما تعمقنا في الماء ، بدأ الضغط في الارتفاع. الضغط على الجزء السفلي من الجسم المغمور أعلى من الضغط على الجزء العلوي ، وبسبب هذا الاختلاف في الضغط ، يتم دفع الجسم نحو سطح الماء.

التعبير عن قوة الطفو هو،

حيث ρ- كثافة السوائل

ز- التسارع بسبب الجاذبية

Vf-حجم السائل المزاح

أمثلة القوى الخارجية
رصيد الصورة: Luis Javier Rodriguez Lopez، CC BY-SA 3.0 http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/عبر ويكيميديا ​​كومنز

الاسئلة المتكررة

ما هي القوة الداخلية؟

تنقسم القوى إلى قوى داخلية وخارجية على أساس تفاعلها مع النظام

 القوة التي تعمل على النظام داخليًا وتنتج تغييرًا في النظام أو تعارض التغيير في النظام بواسطة قوة خارجية تسمى القوة الداخلية. يتم إنتاج القوى الداخلية داخل النظام ، ولا يمكنها إحداث تغيير خارجي في نظام مثل تسريع النظام أو تغيير الطاقة الحركية للنظام.

لماذا القوى الخارجية غير محافظة؟

السبب وراء القوى الخارجية ، والتي تسمى أيضًا القوى غير المحافظة ، هو على النحو التالي

تعتمد القوى الخارجية على المسار الذي تحدث به حركة النظام ، لذلك ليس لديهم طاقة كامنة. وبالمثل ، فإن القوى الخارجية مشتتة ، مما يعني ، خلال هذه الفترة ، أن النظام يفقد الطاقة ، وبالتالي لا يتم حفظ طاقة النظام. ومن ثم يطلق عليهم أيضًا اسم القوى غير المحافظة.

هل الجاذبية قوة خارجية؟

يوفر القوة الداخلية والخارجية يعتمد على النظام قيد الدراسة

قوة الجاذبية هي القوة الجاذبة بين جسيمين في النظام. في قوة الجاذبية ، ندرس التفاعل بين جسيمين أو أكثر. أيضًا ، يتم الحفاظ على إجمالي الطاقة في قوة الجاذبية. ومن هنا الجاذبية قوة داخلية.

شامبهو باتيل

أنا شامبهو باتيل ، متحمس للفيزياء. تثيرني الفيزياء دائمًا وتجعلني أفكر ، كيف يعمل هذا الكون؟ لدي اهتمام بالفيزياء النووية وميكانيكا الكم والديناميكا الحرارية. أنا جيد جدًا في حل المشكلات ، وشرح الظاهرة الفيزيائية المعقدة بلغة بسيطة. ستوجهك مقالاتي عبر كل مفهوم بالتفصيل. انضم إليّ عبر LinkedIn إلى https://www.linkedin.com/in/shambhu-patil-96012b1a1. البريد الإلكتروني: - shambhupatil1997@gmail.com

آخر المقالات