على كيس كتلته كيلوغرام واحد تؤثر قوة جاذبية مقدارها 9.81 نيوتن، لأن الأرض تجذب كل كيلوغرام بقوة 9.81 نيوتن. ولأي كتلة تحسبها بالعلاقة Fz تساوي m في 9.81، حيث الكتلة بالكيلوغرام والقوة بالنيوتن. وترسم هذه القوة سهمًا يتجه إلى أسفل ويبدأ من مركز الثقل.
يمكن الاستماع إلى هذا الفيديو أيضًا بـالعربية, English, Français و Türkçe. اختر لغتك من رمز الترس في المشغّل، عند مسار الصوت و الترجمة.
كيس سكر كتلته كيلوغرام واحد. ما مقدار قوة الجاذبية على هذا الكيس بالنيوتن؟ خمّن أولًا قبل أن تكمل المشاهدة.
ترى لماذا تجذب الأرض كل كيلوغرام بقوة 9.81 نيوتن، وكيف تحسب بذلك قوة الجاذبية لأي كتلة: Fz تساوي m في 9.81، حيث Fz بالنيوتن و m بالكيلوغرام. وترى أيضًا الفرق بين الكتلة وقوة الجاذبية، ولماذا تكون قوة الجاذبية على القمر أصغر بنحو ست مرات بينما تبقى كتلتك كما هي. ثم مسألتان، حقيبة ظهر وتفاحة، تحوّل فيهما الكتلة أولًا إلى الكيلوغرام. وأخيرًا كيف ترسم القوة: سهم يبدأ من نقطة التأثير، في اتجاه القوة، وطوله حسب مقياس رسم القوى.
لطلاب المرحلة الثانوية، ضمن موضوع القوى. في منتصف الفيديو سؤال ولحظة صمت: أوقف الفيديو هناك واحسب بنفسك أولًا.
في هذا الفيديو
الشرح كاملًا مكتوبًا
كيس سكر
0:00كيس سكر كتلته كيلوغرام واحد. ما مقدار قوة الجاذبية على هذا الكيس بالنيوتن؟ خمّن قليلًا.
تسعة فاصلة واحد وثمانون لكل كيلوغرام
0:13الأرض تجذب كل كيلوغرام بتسعة فاصلة واحد وثمانين نيوتن. إذن على كيس سكر من كيلوغرام واحد تؤثر قوة جاذبية مقدارها تسعة فاصلة واحد وثمانين نيوتن، قرابة عشرة. لكل كتلة: F z تساوي m في تسعة فاصلة واحد وثمانين، حيث F z بالنيوتن و m بالكيلوغرام.
0:33انتبه للفرق بين الاثنين. كتلتك بالكيلوغرام، وقوة الجاذبية قوة، بالنيوتن. على القمر كتلتك هي نفسها تمامًا، لكن قوة الجاذبية أصغر بنحو ست مرات.
حقيبة ظهر وتفاحة
0:49حوّل الكتلة دائمًا إلى الكيلوغرام أولًا. حقيبة ظهر من ستة فاصلة خمسة كيلوغرام: ستة فاصلة خمسة في تسعة فاصلة واحد وثمانين تساوي أربعة وستين نيوتن. تفاحة من مئة وعشرين غرامًا: أولًا إلى الكيلوغرام، أي صفر فاصلة واحد اثنين صفر كيلوغرام. في تسعة فاصلة واحد وثمانين تعطي واحدًا فاصلة ثمانية عشر نيوتن.
1:11دورك الآن. كلب كتلته عشرون فاصلة صفر كيلوغرام. ما مقدار قوة الجاذبية على هذا الكلب؟
القوة على شكل سهم
1:22عشرون فاصلة صفر في تسعة فاصلة واحد وثمانين تساوي مئة وستة وتسعين نيوتن. ترسم القوة على شكل سهم. يبدأ السهم من نقطة التأثير، النقطة التي تؤثر فيها القوة في الجسم؛ وفي قوة الجاذبية هي مركز الثقل. يشير السهم في اتجاه القوة، وقوة الجاذبية تتجه دائمًا رأسيًا إلى أسفل.
1:45طول السهم يدل على المقدار، بمقياس رسم القوى: تتفق على كم نيوتن يمثل سنتيمتر واحد. إذا اخترت سنتيمترًا لكل خمسين نيوتن، يصبح طول السهم مئة وستة وتسعين مقسومة على خمسين، أي ثلاثة فاصلة تسعة سنتيمتر.
ثلاثة أشياء للتذكر
2:03ثلاثة أشياء. تحسب قوة الجاذبية بالعلاقة F z تساوي m في تسعة فاصلة واحد وثمانين، والكتلة بالكيلوغرام والقوة بالنيوتن. الكتلة غير قوة الجاذبية: الكتلة بالكيلوغرام، وقوة الجاذبية قوة بالنيوتن. وترسم القوة سهمًا يبدأ من نقطة التأثير، في اتجاه القوة، وطوله حسب مقياس رسم القوى.
سؤالان
2:29سؤالان. الأول. دراجة كتلتها خمسة عشر فاصلة صفر كيلوغرام. ما مقدار قوة الجاذبية على الدراجة؟ الثاني. ترسم قوة مقدارها ثلاثون نيوتن بمقياس سنتيمتر لكل عشرة نيوتن. كم يكون طول السهم؟
الإجابات
2:49الأول: خمسة عشر فاصلة صفر في تسعة فاصلة واحد وثمانين تساوي مئة وسبعة وأربعين نيوتن. الثاني: ثلاثون مقسومة على عشرة تساوي ثلاثة. يكون طول السهم ثلاثة فاصلة صفر سنتيمتر.
التالي: مركز الثقل
3:02هل تريد أن تعرف أين يقع مركز ثقل جسم ليس له شكل منتظم؟ إذن شاهد الفيديو عن مركز الثقل على قناتي في يوتيوب.
أسئلة شائعة
كيف تحسب قوة الجاذبية؟
بالعلاقة Fz تساوي m في 9.81، حيث Fz بالنيوتن و m بالكيلوغرام. الأرض تجذب كل كيلوغرام بقوة 9.81 نيوتن. إذن حقيبة ظهر كتلتها 6.5 كيلوغرام تؤثر فيها قوة جاذبية مقدارها 6.5 في 9.81، أي 64 نيوتن.
ما الفرق بين الكتلة وقوة الجاذبية؟
الكتلة تُقاس بالكيلوغرام وهي نفسها في كل مكان. قوة الجاذبية قوة، تُقاس بالنيوتن، وتعتمد على المكان الذي أنت فيه. على القمر كتلتك هي نفسها تمامًا، لكن قوة الجاذبية أصغر بنحو ست مرات.
ماذا تفعل إذا كانت الكتلة معطاة بالغرام؟
حوّلها أولًا إلى الكيلوغرام. تفاحة كتلتها 120 غرامًا تساوي 0.120 كيلوغرام، و 0.120 في 9.81 تعطي قوة جاذبية مقدارها 1.18 نيوتن.
كيف ترسم قوة بمقياس رسم القوى؟
على شكل سهم يبدأ من نقطة التأثير، وهي في قوة الجاذبية مركز الثقل، ويشير في اتجاه القوة. والطول يأتي من مقياس رسم القوى: إذا كان كل سنتيمتر يمثل خمسين نيوتن، تصبح قوة مقدارها 196 نيوتن سهمًا طوله 196 مقسومة على 50، أي 3.9 سنتيمتر.
في أي اتجاه تتجه قوة الجاذبية؟
دائمًا رأسيًا إلى أسفل، نحو مركز الأرض. وسهم قوة الجاذبية يبدأ من مركز ثقل الجسم.
الكتلة بالكيلوغرام، وقوة الجاذبية قوة بالنيوتن.
قناة Physics with Thomas تقدّم شروحًا في الفيزياء لطلاب المرحلة الثانوية. لا توجد كلمات على الشاشة، فما تراه يعمل بأي لغة.
في هذه السلسلة
أنواع القوى3:06
حساب قوة الجاذبية3:15
مركز الثقل2:48
الدينامومتر: مدى القياس والدقة3:11
قوة المرونة وثابت النابض3:41
التناسب الطردي3:37
نبذة عني
اسمي توماس سخورمانس، ولديّ شغف بالفيزياء وبفهم لماذا تعمل الأشياء بالطريقة التي تعمل بها. ما أريده هو أن يسأل الشباب أكثر: “لماذا هذا؟” و“كيف يعمل هذا؟”، وأن أعطيهم أدوات الفيزياء بطريقة سهلة ويمكن رؤيتها.
تخرّجت عام 2003 في الفيزياء التطبيقية من جامعة دلفت التقنية. بعدها عملت أكثر من عشرين عامًا خارج التعليم: أولًا في معهد TNO للأبحاث التطبيقية، ثم في مكتب تصميم، وأخيرًا مؤسسًا لـ Proportion Global، وأعمل من خلاله على قضايا الابتكار في أفريقيا وأمريكا اللاتينية وجنوب آسيا. هذا العمل أقرب إلى الفيزياء مما تظن: لا تبدأ من الحل، بل افهم أولًا ما الذي يجري، ثم جرّب، وأخطئ، ثم انظر من جديد.
منذ ٢٠٢٦ أدرّس الفيزياء في المرحلتين الإعدادية والثانوية، وبدأت درجة الماجستير في جامعة أمستردام للحصول على مؤهلي الكامل في التدريس. هناك تعلّمت أن انتباه طالب المرحلة الثانوية الحقيقي لمادة جديدة يدوم نحو سبع دقائق. ونقطة ضعفي أنا بالذات هي الإكثار من القصص الجانبية.
من هنا وُلدت الفكرة: فيديوهات تشرح موضوعًا واحدًا بوضوح وبالصورة، ضمن تلك الدقائق السبع. أصنعها لطلابي. ثم أنشرها للجميع، لأن الشرح الجيد يجب أن يكون في متناول كل من يحتاجه، أينما كنت وبأي لغة تفكر وتتكلم.