القوى في بعدين

تعلم تحليل المتجهات إلى مركباتها والتعامل مع السطح المائل

فيزياء 1 درس تفاعلي ~20 دقيقة اختبار في النهاية
1

المتجهات والمركبات

المتجه هو كمية لها مقدار واتجاه. يمكن تحليل أي متجه إلى مركبتين متعامدتين.

المركبة الأفقية (على محور x) والمركبة الرأسية (على محور y) تعطيان معاً المتجه الكامل.
Fₓ = F · cos(θ)
Fₓ = المركبة الأفقية
θ = الزاوية مع محور x
Fᵧ = F · sin(θ)
Fᵧ = المركبة الرأسية
θ = الزاوية مع محور x
θ تُقاس من الاتجاه الموجب لمحور x عكس عقارب الساعة. المحصلة: F = √(Fₓ² + Fᵧ²)
2

تفاعلي: محلل المتجهات

محلل القوى المتجهة

القوة F60 N
الزاوية θ45°
القوة الكلية F
60
N
Fₓ = F·cos(θ)
42.43
N
Fᵧ = F·sin(θ)
42.43
N
3

السطح المائل

على السطح المائل، الوزن (mg) يُحلَّل إلى مركبتين:
• Fₓ = mg·sin(θ) — مركبة موازية للسطح (تسبب الانزلاق).
• Fᵧ = mg·cos(θ) — مركبة عمودية على السطح (تساوي قوة الضغط العمودي N).

محاكاة السطح المائل

زاوية الميل θ30°
الكتلة m5 kg
mg·sin(θ) — على السطح
24.5
N
mg·cos(θ) — عمودي على السطح
42.4
N
الزاوية
30
°
4

اختبار المعرفة

1. متجه 10N بزاوية 30°، مركبته الأفقية (cos30°≈0.866)؟

أ
8.66 N
ب
5 N
ج
10 N
د
3.66 N

2. السطح المائل بزاوية 45°، المركبة الموازية للسطح = mg × ؟

أ
sin(45°)
ب
cos(45°)
ج
tan(45°)
د
1

3. إذا كانت Fₓ = 3N و Fᵧ = 4N، المحصلة؟

أ
5 N
ب
7 N
ج
12 N
د
1 N

4. الزاوية 0° تعني القوة كلها في اتجاه؟

أ
أفقي (محور x)
ب
رأسي (محور y)
ج
مائل
د
لا اتجاه محدد
5

ملخص

تحليل المتجهات
Fₓ=F·cos(θ)، Fᵧ=F·sin(θ)
المحصلة
F = √(Fₓ² + Fᵧ²)
السطح المائل
Fₓ=mg·sin(θ)، Fᵧ=mg·cos(θ)
الزاوية
θ = arctan(Fᵧ/Fₓ)