كلما زادت كتلة الجسم …………….القصور الذاتي، القصور الذاتي هو مفهوم فيزيائي يعتمد على قانون نيوتن الأول، الذي ينص على أن (الجسم في حالة الراحة يظل ثابتًا والجسم يتحرك في خط مستقيم يبقى على هذا النحو ما لم تعمل عليه قوة محسوسة)، أي أن الجسم غير قادر على تغيير حركته. كلما زادت كتلة الجسم … القصور الذاتي، ترتبط كتلة الجسم ارتباطًا مباشرًا بالقصور الذاتي ؛ إن إيقاف السيارة يتطلب مجهودًا أكبر من إيقاف الدراجة ؛ كلما زاد حجم الجسم، زادت صعوبة تحريكه أو تغيير اتجاهه.
اقرأ أيضا
كلما زادت كتلة الجسم …………….القصور الذاتي
إنه المفهوم العلمي الذي يصف خصائص الجسم ذي الكتلة لمقاومة التغييرات التي توقفه عندما يكون في حالة حركة. يأتي مفهوم القصور الذاتي من قانون نيوتن الأول للحركة الذي ينص على أن الجسم يظل في حالة راحة أو يتحرك بسرعة ثابتة ما لم يتم تطبيق قوة خارجية عليه، أي يجب أن يكون هناك سبب لتغيير السرعة (إما تغيير في الحجم أو الاتجاه).
سنشرح المفهوم بمثال، بافتراض أن هناك كائنًا ينزلق على طاولة خشبية بسطح خشن، وبالتالي بسبب قوة الاحتكاك بين الجسم والسطح الخشن للطاولة، سيتوقف الجسم عن الانزلاق. مسافة معينة. ، إذا قمنا برش سطح الطاولة بمادة لجعل السطح أقل خشونة، فسوف نلاحظ أن الجسم سيتوقف بعد مسافة أكبر من مسافة السطح الخشن، إذا قمنا بتنعيم سطح الطاولة، فسوف ينزلق الجسم أيضًا مسافة أكبر، وبالتالي، وفقًا لقانون نيوتن الأول، فإن الاحتكاك هو سبب التباطؤ.
اقرأ أيضا
قانون نيوتن الأول عام تمامًا ويمكن تطبيقه على كل شيء بدءًا من جسم ينزلق عبر طاولة إلى قمر صناعي يدور حوله وضخ الدم من القلب.
الجمود وعلاقته بالكتلة
وفقًا لقانون نيوتن الثاني، القوة (F) المطلوبة لتغيير حالة حركة الجسم هي ناتج كتلة الجسم (م) مضروبة في التسارع الناتج عن هذه القوة (أ) وفقًا للعلاقة:
F = أماه
لفهم كيفية ارتباط الكتلة بالقصور الذاتي، يجب أن نفكر في قوة ثابتة Fc يتم تطبيقها على جسمين مختلفين. الجسم الأول كتلته m1 ويعطي العجلة a1 والجسم الثاني كتلته m2 ويعطي العجلة a2. لذلك، وفقًا لقانون نيوتن الثاني، لدينا:
Fc = m1a1
Fc = m2a2
نظرًا لأن Fc ثابت ولا يتغير، فلدينا:
m1a1 = m2a2
لذلك لدينا:
م 1 / م 2 = a2 / a1
اقرأ أيضا
إذا كانت m1 أكبر من m2، فيجب أن تكون a2 أكبر من a1 للحفاظ على Fc كما هو والعكس صحيح.
بمعنى آخر، كتلة الجسم هي مقياس لميله لمقاومة القوة والاستمرار في نفس حالة الحركة. يقاس القصور الذاتي عمومًا بوحدات الكتلة.
مثال على القصور الذاتي
هناك العديد من الأمثلة على القصور الذاتي في الحياة اليومية، منها:
- يتحرك جسم الإنسان إلى جانب واحد عندما تدور السيارة حول منحنى حاد.
- اسحب الجسم للخلف من خلال حزام الأمان في السيارة عند التوقف السريع.
- قم بإزالة مفرش المائدة من أسفل الألواح إذا تم سحبه بسرعة لأن الألواح تميل إلى الثبات طالما أن الاحتكاك الناجم عن حركة مفرش المائدة ليس كبيرًا بدرجة كافية.
- يعد إيقاف مركبة كبيرة مثل الحافلة أكثر صعوبة من إيقاف مركبة أصغر مثل الدراجة النارية لأنها تتطلب مزيدًا من الجمود.
- يخرج الكاتشب من الزجاجة عند رجها بحيث يكون القاع لأسفل ثم يتوقف فجأة.
- يتسبب التوقف المفاجئ للمركبة في سقوط أي جسم موجود في الجزء العلوي.
كلما كبرت كتلة الجسم … القصور الذاتي …
الجواب: كلما زادت كتلة الجسم، زاد القصور الذاتي.