حاسبة القوة

الفئة: فيزياء
- أكتوبر 10, 2025
| |

القوة هي كمية فيزيائية يمكن أن تغير حركة الجسم أو تسبب له تشوه. يتم قياسها بالنيوتن (N) في النظام الدولي.

تساعدك هذه الآلة الحاسبة على تحديد القوة أو الكتلة أو التسارع باستخدام قانون نيوتن الثاني: \(F = m \times a\)

°

حول القوة

القوة هي كمية متجهة تسبب تسارع جسم له كتلة. وفقًا لقانون نيوتن الثاني للحركة، فإن القوة المؤثرة على جسم ما تساوي كتلة ذلك الجسم مضروبة في تسارعه.

المفاهيم الأساسية:
  • وحدات القوة: الوحدة الدولية للقوة هي النيوتن (N)، وهي القوة المطلوبة لتسريع كتلة 1 كجم بمعدل 1 م/ث².
  • الطبيعة المتجهة: القوة لها مقدار واتجاه، مما يجعلها كمية متجهة.
  • القوة الصافية: عندما تؤثر عدة قوى على جسم ما، فإن القوة الصافية هي المجموع المتجه لجميع القوى الفردية.
  • الوزن مقابل الكتلة: الوزن هو قوة ناتجة عن الجاذبية المؤثرة على الكتلة. على الأرض، الوزن (بالنيوتن) = الكتلة (بالكجم) × 9.8 م/ث².
  • مكونات القوة: يمكن حل أي قوة إلى مكونات على طول محاور الإحداثيات، عادةً مكونات x و y في مستوى ثنائي الأبعاد.
الصيغ الأساسية للقوة:

قانون نيوتن الثاني: \(F = m \times a\)

حيث:

  • \(F\) هي القوة (بالنيوتن)
  • \(m\) هي الكتلة (بالكجم)
  • \(a\) هو التسارع (بالمتر/ثانية²)

حساب الوزن (على الأرض):

\(W = m \times g\)

حيث:

  • \(W\) هو الوزن (بالنيوتن)
  • \(m\) هي الكتلة (بالكجم)
  • \(g\) هو تسارع الجاذبية (حوالي 9.8 م/ث² على الأرض)

مكونات القوة في بعدين:

\(F_x = F \times \cos(\theta)\)

\(F_y = F \times \sin(\theta)\)

حيث \(\theta\) هي الزاوية من المحور x الموجب.

أنواع القوى:
  • القوة الجاذبية: القوة الجاذبة بين كتلتين، مثل بين الأرض والأجسام القريبة من سطحها.
  • القوة العمودية: القوة العمودية التي تمارسها السطح على جسم ملامس له.
  • الاحتكاك: القوة المقاومة التي تعارض الحركة النسبية أو ميل الحركة بين سطحين ملامسين.
  • التوتر: القوة السحب التي تنتقل عبر خيط أو حبل أو كابل أو جسم مشابه.
  • قوة الزنبرك: القوة التي يمارسها زنبرك مضغوط أو مشدود، تتناسب مع الإزاحة من موضع توازنه.
المفاهيم ذات الصلة:

الزخم: حاصل ضرب كتلة الجسم وسرعته.

\(p = m \times v\)

الطاقة الحركية: الطاقة التي يمتلكها جسم بسبب حركته.

\(KE = \frac{1}{2} \times m \times v^2\)

الشغل: الطاقة المنقولة عندما تتحرك قوة جسم ما على مسافة.

\(W = F \times d \times \cos(\theta)\)

حيث \(\theta\) هي الزاوية بين متجه القوة ومتجه الإزاحة.

ما هو حاسبة القوة؟

حاسبة القوة هي أداة مصممة لمساعدة المستخدمين في تحديد القوة أو الكتلة أو التسارع باستخدام قانون نيوتن الثاني للحركة. سواء كنت طالبًا أو مهندسًا أو شخصًا يستكشف الفيزياء، فإن هذه الحاسبة تبسط عملية حل القيم المجهولة في المعادلة:

\( F = m \times a \)

حيث:

  • \( F \) هي القوة المقاسة بالنيوتن (N).
  • \( m \) هي الكتلة المقاسة بالكيلوجرام (kg).
  • \( a \) هو التسارع المقاس بالمتر في الثانية المربعة (m/s²).

كيفية استخدام حاسبة القوة

تتيح لك هذه الحاسبة تحديد القوة أو الكتلة أو التسارع من خلال إدخال القيم المعروفة. اتبع هذه الخطوات لاستخدامها بفعالية:

  1. اختر القيمة التي تريد حسابها: اختر ما إذا كنت تريد حل القوة (\( F \)) أو الكتلة (\( m \)) أو التسارع (\( a \)).
  2. أدخل القيم المعروفة: أدخل القيم للكتلة والتسارع لحساب القوة، أو قدم القوة وقيمة أخرى واحدة للعثور على القيمة المفقودة.
  3. تعديل الوحدات: اختر وحداتك المفضلة للكتلة والتسارع والقوة.
  4. تحديد الدقة: اختر عدد الأرقام العشرية للحصول على نتائج أكثر دقة.
  5. انقر على "احسب": ستعرض الحاسبة النتيجة مع تحويلات الوحدات.
  6. عرض التصورات: يساعد مخطط متجه القوة في توضيح اتجاه وحجم القوة.

لماذا تستخدم حاسبة القوة؟

تعتبر هذه الأداة مفيدة لمجموعة متنوعة من التطبيقات، بما في ذلك:

  • دراسات الفيزياء: تساعد الطلاب على فهم وتطبيق قانون نيوتن الثاني.
  • الهندسة والميكانيكا: تساعد في تحليل القوى المؤثرة على الأجسام.
  • حل المشكلات في العالم الحقيقي: مفيدة لحساب القوى في الحركة، مثل تسارع المركبات أو تأثير القوى على الهياكل.

الأسئلة الشائعة (FAQ)

ما هو قانون نيوتن الثاني للحركة؟

ينص قانون نيوتن الثاني على أن القوة المؤثرة على جسم ما تساوي كتلته مضروبة في تسارعه. وهذا يفسر كيف تتحرك الأجسام عندما تُطبق عليها قوى.

هل يمكن لهذه الحاسبة التعامل مع وحدات مختلفة؟

نعم! يمكنك إدخال القيم بوحدات متنوعة مثل الكيلوجرامات، والأرطال، والأمتار في الثانية المربعة، أو الأقدام في الثانية المربعة. ستتحول النتائج تلقائيًا إلى الوحدة التي اخترتها.

كيف تؤثر اتجاه القوة على الحسابات؟

القوة هي متجه، مما يعني أن لها كل من الحجم والاتجاه. تتضمن الحاسبة خيارًا لإدخال زاوية القوة، مما يساعد في تقسيمها إلى مكونات أفقية ورأسية.

ماذا يحدث إذا كان التسارع صفرًا؟

إذا كان التسارع صفرًا، فإن الجسم في حالة سكون أو يتحرك بسرعة ثابتة. في هذه الحالة، تكون القوة المطلوبة صفرًا ما لم تؤخذ قوى أخرى، مثل الاحتكاك، في الاعتبار.

ما هي مكونات القوة؟

عندما تُطبق قوة بزاوية، يمكن تقسيمها إلى مكونين عموديين:

\( F_x = F \times \cos(\theta) \)

\( F_y = F \times \sin(\theta) \)

تساعد هذه المكونات في تحليل تأثيرات القوة في اتجاهات مختلفة.

الخاتمة

تبسط حاسبة القوة حسابات الفيزياء، مما يجعل من السهل تحديد القوة أو الكتلة أو التسارع بسرعة ودقة. سواء للاستخدام الأكاديمي أو الهندسي أو حل المشكلات العملية، توفر هذه الأداة نتائج واضحة مع تصورات مفيدة وتحويلات وحدات.