عندما يقوم رجل بدفع صندوق، فإنه يؤثر عليه بـ قوة. هذه القوة هي المحرك الأساسي الذي يغير حالة الصندوق من السكون إلى الحركة. يخبرنا إسحق نيوتن أن هناك علاقة مباشرة وثابتة بين القوة المؤثرة، وكتلة الجسم، والتسارع الذي يكتسبه.
تُصاغ هذه العلاقة رياضياً بالمعادلة التالية:
حيث أن:
(القوة): تقاس بوحدة النيوتن (N).
(الكتلة): تقاس بوحدة الكيلوجرام (kg).
(التسارع): وهو معدل تغير السرعة، ويقاس بوحدة.
الاجابة :
- القوة المحصلة = التسارع × الكتلة
- 100 = التسارع × 10
- = 100 10 = 10 م / ث 2
خطوات الحل المنهجي
لحساب تسارع الصندوق في مسألتنا، نتبع الخطوات التالية:
1. تحديد المعطيات
من نص المسألة، لدينا المعلومات التالية:
الكتلة ($m$) = 10 kg
القوة ($F$) = 100 N
2. ترتيب المعادلة لحساب التسارع
بما أننا نريد إيجاد التسارع ($a$)، نقوم بإعادة ترتيب القانون ليصبح:
$$a = \frac{F}{m}$$
3. التعويض المباشر
الآن نضع الأرقام في مكانها الصحيح:
$$a = \frac{100}{10}$$
4. النتيجة النهائية
بقسمة 100 على 10، نجد أن:
التسارع ($a$) = 10 $m/s^2$
ماذا تعني هذه النتيجة؟
ببساطة، هذا يعني أن الصندوق ستزداد سرعته بمقدار 10 أمتار في الثانية في كل ثانية تمر. فإذا بدأ من الصفر، ستكون سرعته بعد ثانية واحدة هي 10 م/ث، وبعد ثانيتين ستصبح 20 م/ث، وهكذا.
ملاحظة هامة: في هذا المثال، افترضنا أن السطح أملس تماماً ولا توجد قوة احتكاك تعيق حركة الرجل، وهو ما نفعله عادةً لتبسيط المفاهيم الفيزيائية الأساسية.
