آلة حاسبة لقانون نيوتن الثاني

الفئة: فيزياء
- أبريل 10, 2025
| |

احسب القوة أو الكتلة أو التسارع باستخدام قانون نيوتن الثاني للحركة: F = ma. ينص هذا القانون الأساسي على أن القوة المؤثرة على جسم ما تساوي كتلة الجسم مضروبة في تسارعه.

اختر نوع الحساب

سيناريوهات شائعة

أدخل الكتلة والتسارع

خيارات

عن قانون نيوتن الثاني

قانون نيوتن الثاني للحركة هو أحد المبادئ الأساسية في الميكانيكا الكلاسيكية. ينص على أن القوة المؤثرة على جسم ما تساوي كتلة الجسم مضروبة في تسارعه.

الصيغ الأساسية
  • القوة: F = m × a
  • الكتلة: m = F ÷ a
  • التسارع: a = F ÷ m
  • الوزن (القوة الناتجة عن الجاذبية): W = m × g
الوحدات الدولية
  • القوة: نيوتن (ن) = كجم·م/ث²
  • الكتلة: كيلوغرام (كجم)
  • التسارع: متر في الثانية المربعة (م/ث²)
حالات خاصة وتطبيقات
  • السقوط الحر: عندما يكون جسم في سقوط حر، فإن القوة الوحيدة المؤثرة عليه هي الجاذبية، مما يؤدي إلى تسارع يقارب 9.8 م/ث² (قرب سطح الأرض).
  • قوى متعددة: عندما تؤثر قوى متعددة على جسم ما، فإن القوة الناتجة هي مجموع المتجهات لجميع القوى الفردية.
  • الأسطح المائلة: بالنسبة للأجسام على الأسطح المائلة، فإن مكون الجاذبية الموازٍ للسطح يسبب تسارعاً نحو الأسفل.
  • الاحتكاك: قوى الاحتكاك تعارض الحركة وتتناسب مع القوة العمودية بين الأسطح.
السياق التاريخي

نشر السير إسحاق نيوتن قوانين الحركة في عمله "Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica" في عام 1687. شكلت هذه القوانين أساس الميكانيكا الكلاسيكية لأكثر من 200 عام حتى وسعت نظريات أينشتاين في النسبية فهمنا للفيزياء إلى سرعات عالية جداً وحقول جاذبية قوية.

القيود

تكون قوانين نيوتن دقيقة في السيناريوهات اليومية ولكنها تنهار عند السرعات القريبة من سرعة الضوء أو في حقول الجاذبية القوية جداً، حيث تصبح التأثيرات النسبية ذات أهمية. كما أنها لا تنطبق على المستوى الكمومي، حيث تحكم ميكانيكا الكم سلوك الجسيمات.

صيغة القانون الثاني لنيوتن:
F = m × a
حيث:
F = القوة (نيوتن، N)
m = الكتلة (كيلوغرام، kg)
a = التسارع (متر في الثانية المربعة، m/s²)

ما هو حاسبة القانون الثاني لنيوتن؟

تساعدك حاسبة القانون الثاني لنيوتن في حساب القوة أو الكتلة أو التسارع بناءً على المعادلة F = m × a. تُظهر هذه الصيغة الفيزيائية البسيطة ولكن الأساسية كيف ترتبط القوة مباشرة بالكتلة والتسارع. سواء كنت طالبًا أو معلمًا أو مجرد فضولي حول الفيزياء، فإن هذه الحاسبة تجعل من السهل استكشاف سيناريوهات الحركة في العالم الحقيقي.

كيفية استخدام الحاسبة

استخدام الحاسبة بسيط. ما عليك سوى اختيار ما تريد حسابه - القوة أو الكتلة أو التسارع - وإدخال القيم المعروفة. إليك دليل سريع:

  • لحساب القوة: أدخل الكتلة والتسارع.
  • لحساب الكتلة: أدخل القوة والتسارع.
  • لحساب التسارع: أدخل القوة والكتلة.

يمكنك أيضًا الاختيار من بين أمثلة من الحياة الواقعية مثل جسم ساقط أو عداء يبدأ سباقًا. تساعد هذه السيناريوهات المعبأة مسبقًا في تصور كيفية تطبيق القانون الثاني لنيوتن في المواقف اليومية.

الميزات الرئيسية

  • يدعم خيارات وحدات متعددة للقوة والكتلة والتسارع
  • يتضمن تأثيرات الجاذبية الاختيارية وحسابات الأسطح المائلة
  • يقدم شروحات مفصلة خطوة بخطوة
  • رسوم بيانية للقوة لفهم أفضل
  • مفيد في الأوساط الأكاديمية وعلوم الرياضة وأساسيات الهندسة

لماذا تستخدم هذه الحاسبة؟

تساعد هذه الحاسبة في تحليل الحركة إلى أجزاء مفهومة. إنها ليست فقط لفصول الفيزياء - بل هي عملية لأي شخص يحتاج إلى:

  • فهم كيف يتغير التسارع مع القوة
  • تقدير الحركة في الرياضات والمركبات
  • استكشاف تأثير الجاذبية على الحركة
  • تطبيق أداة معادلة القوة على المهام الواقعية

كما أنها تكمل أدوات الحركة الأخرى مثل أداة معادلة السرعة، أداة معادلة التسارع، وحاسبة القوة الصافية.

الأسئلة الشائعة (FAQ)

ماذا تعني F = m × a؟

هذا هو القانون الثاني لنيوتن. ينص على أن القوة المؤثرة على جسم ما تساوي كتلته مضروبة في تسارعه. إذا زادت الكتلة أو التسارع، فإن القوة تزداد أيضًا.

هل يمكن استخدام هذه الحاسبة لإيجاد الوزن؟

نعم. عندما يكون التسارع بسبب الجاذبية (حوالي 9.8 m/s²)، تحسب المعادلة أيضًا الوزن. على سبيل المثال، جسم وزنه 10 كجم له وزن 98 N على الأرض.

ما الوحدات التي يمكنني استخدامها؟

تدعم الحاسبة وحدات متنوعة بما في ذلك kg و lb و g و N و lbf و m/s² و ft/s² والمزيد. تقوم بتحويلها تلقائيًا للحصول على نتائج متسقة ودقيقة.

هل تشمل تأثيرات الجاذبية؟

نعم. يمكنك اختيار تضمين الجاذبية وضبط تسارع الجاذبية. يمكنك أيضًا أخذ الزوايا في الاعتبار للأسطح المائلة لمحاكاة البيئات الحقيقية.

ما هي الاستخدامات الشائعة لهذه الأداة؟

يستخدمها الطلاب والمعلمون في الفصول الدراسية، بينما يستخدمها المهندسون والهواة لمحاكاة الحركة. كما أنها مفيدة في مجالات مثل علوم الرياضة وديناميات المركبات.

تعلم إضافي

تتناسب هذه الحاسبة بشكل جيد مع أدوات الفيزياء الأخرى مثل:

  • حاسبة التسارع – إيجاد التسارع بناءً على السرعة والوقت
  • حاسبة السرعة – تحديد سرعة واتجاه الأجسام
  • حاسبة القوة الصافية – تقييم القوى الكلية المؤثرة على جسم
  • حاسبة الطاقة الحركية – فهم كيف ترتبط الطاقة بالحركة
  • حاسبة الحركة المقذوفة – استكشاف كيفية حركة الأجسام في الهواء

الملخص

تعد حاسبة القانون الثاني لنيوتن وسيلة سريعة وفعالة لـ حساب القوة أو الكتلة أو التسارع. تجعل الفيزياء متاحة مع خيارات إدخال واضحة، وأمثلة من العالم الحقيقي، وتفصيلات دقيقة. سواء كنت تحل واجبًا منزليًا أو تحلل حركة رياضية، فهي أداة معادلة القوة مفيدة للحصول على نتائج دقيقة وسهلة الفهم.