Équilibre d’un solide soumis à deux forces PDF

تنزيل Équilibre d’un solide soumis à deux forces PDF

يمكنك تنزيل Équilibre d’un solide soumis à deux forces بصيغة pdf بسهولة عبر النقر على زر التتنزيل أسفله.

ملخص درس: توازن جسم صلب خاضع لقوتين (Équilibre d’un solide soumis à deux forces)

أهداف الدرس:

• التعرف على الشروط اللازمة لتوازن جسم صلب خاضع لقوتين.
• تحديد مميزات القوة الثانية لتحقيق التوازن.

1. العلاقة بين القوى عند التوازن (دراسة تجريبية)

تخضع صفيحة من الورق المقوى لتأثيرات متزامنة لخيطين مشدودين ومربوطين بدينامومترين (الدينامومتر 1 والدينامومتر 2)، وتبقى الصفيحة في حالة توازن.

جرد القوى المطبقة على صفيحة الكرتون:

• $\vec{F_1}$ : القوة المطبقة في النقطة A من طرف الدينامومتر 1.
• $\vec{F_2}$ : القوة المطبقة في النقطة B من طرف الدينامومتر 2.
• القوة المطبقة من طرف جاذبية الأرض على صفيحة الكرتون (والتي يمكن إهمالها).

مميزات القوتين المطبقتين:

• الشدة (القيمة): إشارات الدينامومترات متطابقة (متساوية).
• خط التأثير: للقوتين نفس خط التأثير (المستقيم (AB)).
• المنحى: للقوتين منحنيان متعاكسان (من A نحو B، ومن B نحو A).

جدول مميزات القوتين:

• القوة $\vec{F_1}$: نقطة التطبيق (A) | خط التأثير ((AB)) | المنحى (من A نحو B) | القيمة (3N)
• القوة $\vec{F_2}$: نقطة التطبيق (B) | خط التأثير ((AB)) | المنحى (من B نحو A) | القيمة (3N)

2. شروط التوازن

إذا كان جسم صلب خاضع لقوتين $\vec{F_1}$ و $\vec{F_2}$ في حالة توازن، فإن هاتين القوتين تتميزان بما يلي:

1. لهما نفس الشدة.
2. لهما نفس خط التأثير.
3. لهما منحنيان متعاكسان.

وعليه، فإن المجموع المتجهي للقوتين يساوي المتجهة المنعدمة نظراً لتعاكسهما وتساوي شدتهما:

$$\vec{F_1} + \vec{F_2} = \vec{0}$$

ملحوظة هامة:

في الرياضيات، لا يلزم بالضرورة أن يكون لمتجهتين متعاكستين نفس خط التأثير. أمّا في الميكانيكا، فهذه الشرط ضروري للحصول على التوازن؛ فعندما يكون للقوتين نفس الشدة وسمتان متعاكسان ولكن ليس لهما نفس خط التأثير، فإن الجسم لا يكون في حالة توازن بل يبدأ في الدوران (كما في الشكل 3).

3. التطبيقات

تسمح شروط التوازن بتحديد إحدى القوتين بمعرفة الأخرى، وذلك باتباع الإجراءات التالية:

• تحديد الجسم الموجود في حالة توازن.
• جرد جميع القوى المطبقة على هذا الجسم.
• تطبيق شروط التوازن على هذه القوى.