المناهج الدراسية
تسجيل الدخول

المناهج الدراسية

الرياضيات التطبيقية — الصف الثاني الثانوي

الوحدة الأولى: الاستاتيكا

0/30

الوحدة الثانية: الهندسة الفراغية والتحليلية

0/30
نص الدرس

محصلة القوى المستوية المتلاقية في نقطة

الرياضيات التطبيقية — الصف الثاني الثانوي

محصلة القوى المستوية المتلاقية في نقطة

مفهوم المحصلة

مفهوم المحصلة

حلقة معدنية تشدها حبال بقوتين 3 و4 نيوتن تمثل محصلة القوى المستوية المتلاقية في نقطة: المحصلة 5 نيوتن.
حلقة معدنية تشدها حبال بقوتين 3 و4 نيوتن تمثل محصلة القوى المستوية المتلاقية في نقطة: المحصلة 5 نيوتن.
  • القوى المتلاقية في نقطة هي قوى مستوية تمر خطوط عملها كلها بنقطة واحدة.
  • أما المحصلة فهي قوة واحدة تحدث نفس تأثير مجموعة القوى المؤثرة على الجسم.
  • فإذا كانت المحصلة صفراً فإن الجسم يكون متزناً.
  • لإيجاد المحصلة نستخدم طريقة المركبات، وهي أن نحلل كل قوة إلى مركبتين أفقية ورأسية، ثم نجمع المركبات الأفقية معاً ونجمع المركبات الرأسية معاً، فنحصل على مركبتي المحصلة.
محصلة القوى المستوية المتلاقية في نقطة · 1 / 6
القوانين المستخدمة

القوانين المستخدمة

  • إذا كانت القوى المتلاقية هي ق1، ق2، …، وكانت زاوية كل منها θi مع الاتجاه الموجب لمحور السينات، فإن:
وجه المقارنةالفكرة الأساسيةكلمات مفتاحية
المحصلة الأفقية∑ س = ∑ قi × جتا θi
المحصلة الرأسية∑ ص = ∑ قi × جا θi
مقدار المحصلةر = √((∑ س)2 + (∑ ص)2)
اتجاه المحصلة
  • ظا θ = (∑ ص) ÷ (∑ س)
  • مع مراعاة الربع الذي تقع فيه
مراعاةالربع
•وتعني علامة ∑ “مجموع”. وإذا كانت المحصلة الأفقية والرأسية صفرين معاً فإن المحصلة تساوي صفراًوتعنيعلامةمجموعوإذا
محصلة القوى المستوية المتلاقية في نقطة · 2 / 6
خطوات حل مسائل المحصلة

خطوات حل مسائل المحصلة

  1. ارسم المحورين الأفقي والرأسي، وحدد الاتجاه الموجب لكل منهما.
  2. حلل كل قوة إلى مركبتيها، مع مراعاة الإشارة السالبة للمركبة التي تقع في الاتجاه السالب.
  3. اجمع المركبات الأفقية، ثم اجمع المركبات الرأسية.
  4. احسب مقدار المحصلة واتجاهها.
  5. اكتب الإجابة النهائية بالمقدار بوحدة النيوتن، والاتجاه بالزاوية أو بوصف واضح.
محصلة القوى المستوية المتلاقية في نقطة · 3 / 6
أمثلة محلولة

أمثلة محلولة

مثال (1): قوتان متعامدتان

  • تؤثر قوة 3 نيوتن نحو الشرق وقوة 4 نيوتن نحو الشمال في نقطة واحدة. أوجد محصلتهما.
  • الحل:
  1. نأخذ الشرق محوراً أفقياً موجباً والشمال محوراً رأسياً موجباً.
  2. ∑ س = 3 + 0 = 3 نيوتن، و∑ ص = 0 + 4 = 4 نيوتن.
  3. ر = √(32 + 42) = √25 = 5 نيوتن.
  4. ظا θ = 4 ÷ 3، ومنها θ ≈ 53.13° شمال الشرق.

مثال (2): قوى في أكثر من ربع

  • تؤثر في نقطة ثلاث قوى 6 نيوتن في اتجاه الموجب لمحور السينات، و8 نيوتن في اتجاه الموجب لمحور الصادات، و10 نيوتن تصنع زاوية 180° مع الاتجاه الموجب لمحور السينات. أوجد المحصلة.
  • الحل:
  1. ∑ س = 6 + 0 + 10 × جتا 180° = 6 − 10 = −4 نيوتن.
  2. ∑ ص = 0 + 8 + 10 × جا 180° = 8 + 0 = 8 نيوتن.
  3. ر = √((−4)2 + 82) = √80 = 4√5 ≈ 8.94 نيوتن.
  4. ظا θ = 8 ÷ (−4) = −2. المحصلة تقع في الربع الثاني، لذا θ ≈ 116.57° من الاتجاه الموجب لمحور السينات.

مثال (3): استخدام القيم الخاصة

  • تؤثر في نقطة ثلاث قوى 10 نيوتن في اتجاه محور السينات، و6 نيوتن تصنع زاوية 60° مع المحور نفسه، و6 نيوتن تصنع زاوية 180° معه. أوجد مقدار المحصلة واتجاهها.
  • الحل:
  1. ∑ س = 10 + 6 × جتا 60° + 6 × جتا 180° = 10 + 3 − 6 = 7 نيوتن.
  2. ∑ ص = 0 + 6 × جا 60° + 0 = 6 × √3 ÷ 2 = 3√3 ≈ 5.20 نيوتن.
  3. ر = √(72 + (3√3)2) = √(49 + 27) = √76 = 2√19 ≈ 8.72 نيوتن.
  4. ظا θ = 3√3 ÷ 7 ≈ 0.742، ومنها θ ≈ 36.59°.

مثال (4): ثلاث قوى متساوية المقدار

  • تؤثر في نقطة ثلاث قوى مقدار كل منها 8 نيوتن، وتصنع الزوايا 30° و90° و150° مع الاتجاه الموجب لمحور السينات على الترتيب.
  • أوجد المحصلة.
  • الحل:
  1. ∑ س = 8 × جتا 30° + 8 × جتا 90° + 8 × جتا 150° = 8 × √3 ÷ 2 + 0 − 8 × √3 ÷ 2 = 0.
  2. ∑ ص = 8 × جا 30° + 8 × جا 90° + 8 × جا 150° = 4 + 8 + 4 = 16 نيوتن.
  3. المحصلة = 16 نيوتن، وتؤثر رأسياً لأعلى (في اتجاه 90°).
محصلة القوى المستوية المتلاقية في نقطة · 4 / 6
أخطاء شائعة

أخطاء شائعة

وجه المقارنةالفكرة الأساسيةمثالكلمات مفتاحية
الخطأجمع مقادير القوى مباشرة بدلاً من جمع مركباتها. الصواب: المحصلة ليست مجموع المقادير إلا إذا كانت القوى كلها على خط واحد وفي اتجاه واحد—مقاديرالقوىمباشرةبدلا
الخطأ
  • نسيان الإشارة السالبة للمركبة التي تقع في الاتجاه المعاكس
  • كما في
(2) عندما تصبح ∑ س = −4 وليست 4. الصواب: كل مركبة تقع في الاتجاه السالب للمحور تأخذ إشارة سالبةنسيانالإشارةالسالبةللمركبة
الخطأكتابة الزاوية الناتجة من الآلة الحاسبة دون مراعاة الربع. الصواب: إذا كانت ∑ س سالبة فإن الزاوية تقع في الربع الثاني أو الثالث—كتابةالزاويةالناتجةالآلة
الخطأنسيان أن المحصلة تساوي صفراً عندما تكون ∑ س = ∑ ص = 0. الصواب: هذه الحالة تعني أن الجسم متزن—نسيانالمحصلةتساويصفرا
محصلة القوى المستوية المتلاقية في نقطة · 5 / 6
ملخص الدرس

ملخص الدرس

  • محصلة القوى المتلاقية في نقطة هي قوة واحدة تحدث نفس تأثير مجموعة القوى.
  • نجمع المركبات الأفقية معاً ونجمع المركبات الرأسية معاً ∑ س و∑ ص.
  • مقدار المحصلة ر = √((∑ س)2 + (∑ ص)2)، واتجاهها: ظا θ = ∑ ص ÷ ∑ س.
  • إذا كانت ∑ س = 0 و∑ ص = 0 فإن المحصلة تساوي صفراً.
محصلة القوى المستوية المتلاقية في نقطة · 6 / 6