إكتشف مفهوم قانون القوة وأهميته في الفيزياء

قانون القوة

ينص قانون القوة على أن القوة تساوي كتلة الجسم مضروبة في تسارعه، وبالرموز فإن:¹
ق= ك×ت، حيث إن:

ق: هي القوة الواقعة على الجسم، وتقاس بوحدة نيوتن وهي الوحدة العلمية المستخدمة لقياس الوزن.

ك: هي كتلة الجسم ووحدة قياسها الكيلوغرام.

ت: هو تسارع الجسم ووحدة قياسه م/ث².

خطوات حساب القوة

قبل البدء بحساب القوى الواقعة على الأجسام لا بد من أخذ بعض الأمور بعين الاعتبار، مثل:²

• وضع المعادلة العامة للقوة والوحدات المستخدمة في القياس، وبما أن النظام المتبع هو النظام العالمي للوحدات فإن الكتلة تُقاس بالكيلوغرام، وفي حال كانت المعطيات مُقاسة بأنظمة أخرى فإنه لا بد من تحويلها قبل البدء بحل المسألة، على سبيل المثال لو أن هناك جسماً كتلته 3 أرطال، فيجب تحويل الكتلة إلى قيمة مقاسة بالكيلوغرام، لتكون كتلة الجسم 1.36 كغ.
• يجب الأخذ بعين الاعتبار أن كتلة الجسم تختلف عن وزن الجسم، فالكتلة تُقاس بالكيلوغرام، أما وزن الجسم فيُقاس بنيوتن، ولتحويل وزن الجسم إلى كتلة، يجب أن تُقسم قيمة الوزن على 9.8 م/ث2 للحصول على قيمة الكتلة المكافئة.

على فرض أن مركبة تبلغ كتلتها 1000كغ، يتم حساب القوة اللازمة لتحريك السيارة بتسارع يبلغ 5 م/ث كما يأتي:

• ق= ك×ت
• ق= 1000*5
• ق= 5000 نيوتن.

قوانين نيوتن للحركة

تُعرف القوة في علم ميكانيكا الأجسام بأنها الفعل الذي يحافظ على حركة الأجسام أو تغييرها أو إعاقتها، وعادة ما يتم تفسير القوة بناءً على قوانين الحركة الثلاثة التي وضعها إسحاق نيوتن، فقانون نيوتن الأول ينص على أن الجسم الساكن أو الجسم المتحرك بسرعة ثابتة سيظل كذلك ما لم يتم التأثير عليه بواسطة قوة خارجية، بينما ينص قانون نيوتن الثاني على أن تأثير القوى الخارجية الواقعة على الجسم تعمل على تسارعه باتجاه القوة المؤثرة فيه، أما القانون الثالث فينص على أن لكل فعل رد فعل مساوٍ له في المقدار ومعاكس له في الاتجاه، والقانون الثالث يشرح كيف أن القوة الواقعة على الأجسام لها القدرة على التغيير من شكل هذه الأجسام والتسبب في حركتها، وتُعرف القوة على أنها كمية متجهة يُمكن أن تُعرف بقيمة واتجاه.³