المخططات البيانية للأجسام الحرة
المؤلف:
فريدريك بوش ، دافيد جيرد
المصدر:
اساسيات الفيزياء
الجزء والصفحة:
الفصل 3
31-1-2016
2629
المخططات البيانية للأجسام الحرة
عند تطبيق قانون نيوتن في مواقف محددة قد تكون القوى المؤثرة في نفس الوقت كثيرة: بعض هذه القوى قد يؤثر على الجسم المطلوب إيجاد عجلته ، بينما يؤثر البعض الآخر على الأجسام المحيطة بالجسم . فالشكل (1 أ) مثلاً يمثل طفلة تجر عربة ، هناك قوى كثيرة مؤثرة على العربة: الحبل ، الجاذبية ، قوة ضغط من أسفل إلى أعلى التي تؤثر بها الأرض الصلبة على عجلات العربة. كذلك توجد قوة مؤثرة على الأرض وعلى الطفلة. ولكن إذا كان اهتمامنا موجهاً إلى حركة العربة فقط فإن هذه القوة لا علاقة لها بالموضوع. وعموماً فإن جميع القوة المؤثرة على الأجسام المحيطة بالجسم لا تحدد ما يحدث للجسم ؛ إنها تساعد فقط في تعيين القوة التي تؤثر عليه مباشرة.
الشكل (1)
ولتوضيح هذا الموقف من المفيد أن ترسم صورة تعزل وتحدد فقط تلك القوة المؤثرة على الجسم المعنى. مثل هذه الصورة تسمى المخطط البياني للجسم الحر. وحتى إذا كان بعض القوى المؤثرة على السجم مجهولاً يمكننا توضيحاً في المخطط البياني للجسم الحر بالرموز مع تحديد اتجاهاتها. ويمثل الشكل 1) ب) المخطط البياني للجسم في حالة العربة.
يعتبر عدم تحديد الاتجاه تحديداً صحيحاً واحداً من أشهر مصادر الخطأ في حسابات المتجهات. ذلك أن اتجاهات القوة المجهولة يمكن عادة معرفتها من المخطط البياني للجسم الحر، ومن ثم يمكن استخدام الإشارات الصحيحة في معادلات المركبات. ويعني استخدام هذه الإشارات في المعادلات أننا قد أخذنا الاتجاه في الاعتبار ، وبحل هذه المعادلات سوف نحصل على قيم موجبة تمثل مقادير المتجهات.
الاكثر قراءة في الميكانيك
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة
