برآیند نیروها و حرکت جسم

راهنمایی کوتاه: برآیند نیروها (نیروی خالص) تعیین می‌کند که جسم ساکن بماند، با سرعت ثابت حرکت کند یا شتاب بگیرد.

گام‌به‌گام:

• ۱) برآیند نیروها یعنی جمع همه نیروهای وارد بر یک جسم. اگر نیروها در جهت مخالف باشند، آنها را از هم کم می‌کنیم.
• ۲) اگر برآیند نیروها صفر باشد، جسم در حالت تعادل است. این یعنی جسم یا ساکن می‌ماند یا اگر در حال حرکت بوده، با همان سرعت ثابت به حرکت خود ادامه می‌دهد (طبق قانون اول نیوتن).
• ۳) اگر برآیند نیروها صفر نباشد (یعنی یک نیروی خالص وجود داشته باشد)، جسم شتاب می‌گیرد. جهت شتاب در همان جهت نیروی خالص است (طبق قانون دوم نیوتن: F=ma).
• ۴) به زبان ساده: نیروی خالص = تغییر در حرکت. نیروی خالص صفر = حرکت تغییر نمی‌کند. نیروی خالص غیرصفر = حرکت تغییر می‌کند (شتاب).

پاسخ نهایی:

• وقتی برآیند نیروهای وارد بر یک جسم صفر باشد، جسم اگر ساکن بوده، ساکن می‌ماند و اگر در حال حرکت بوده، با سرعت ثابت به حرکت خود ادامه می‌دهد (شتاب صفر).
• وقتی برآیند نیروها صفر نباشد (نیروی خالص وجود داشته باشد)، جسم شتاب می‌گیرد. بزرگی شتاب با بزرگی نیروی خالص نسبت مستقیم و با جرم جسم نسبت معکوس دارد.

مثال مشابه:

یک ماشین اسباب‌بازی را روی زمین در نظر بگیر. اگر با نیروی یکسان هم‌زمان از دو طرف به آن فشار دهی، نیروها همدیگر را خنثی می‌کنند (برآیند صفر) و ماشین حرکت نمی‌کند. اگر فقط از یک طرف به آن فشار دهی (نیروی خالص)، ماشین شتاب گرفته و شروع به حرکت می‌کند.

اگر می‌خواهی بیشتر یاد بگیری:

می‌توانی قانون‌های حرکت نیوتن را مرور کنی. قانون اول درباره حالتی است که برآیند نیروها صفر باشد (اینرسی). قانون دوم رابطه نیروی خالص، جرم و شتاب را بیان می‌کند. یک تمرین خوب این است که برای موقعیت‌های مختلف (مثلاً یک کتاب روی میز، یا یک توپ در حال سقوط) نیروهای وارد بر جسم را رسم کنی و برآیند آنها را محاسبه کنی.