لاحظ واستنتج ما نوع العلاقة التي حصلت عليها من الرسم البياني ماذا تستنتج

السؤال: لاحظ واستنتج ما نوع العلاقة التي حصلت عليها من الرسم البياني ماذا تستنتج

الإجابة: العلاقة بين الكتلة والقوة المحصلة (قوة الاحتكاك) علاقة خطية طردية.

شرح الإجابة:

عند تحليل الرسم البياني الذي يربط بين الكتلة والقوة المحصلة أثناء الانزلاق، نلاحظ أن النقاط البيانية تتوزع على خط مستقيم يمر بنقطة الأصل (0,0). هذا التوزيع لا يحدث صدفة، بل يعكس علاقة رياضية دقيقة، وهي العلاقة الخطية الطردية. فكلما زادت الكتلة، زادت القوة المحصلة بشكل متناسب، دون أي انحراف أو تغير في الميل، مما يدل على ثبات العوامل المؤثرة الأخرى.

من الناحية الفيزيائية، القوة المحصلة الناتجة عن الاحتكاك تعتمد على الكتلة لأن الكتلة تؤثر مباشرة في القوة العمودية، والتي بدورها تدخل في حساب قوة الاحتكاك. وفقاً لقانون الاحتكاك الحركي، فإن القوة المحصلة F تُحسب من خلال المعادلة F = μ · m · g، حيث μ هو معامل الاحتكاك، m الكتلة، وg تسارع الجاذبية الأرضية. هذه المعادلة توضح أن العلاقة بين F وm هي علاقة خطية، لأن μ وg ثابتان في الظروف التجريبية.

عند تمثيل هذه العلاقة بيانياً، فإن ميل الخط المستقيم يعبر عن حاصل ضرب μ في g، أي أن: k = μ · g. هذا الميل يتيح لنا استنتاج قيمة معامل الاحتكاك بمجرد معرفة قيمة g (والتي تساوي تقريباً 9.8 متر/ثانية²) وميل الخط من الرسم البياني. وبالتالي، فإن الرسم البياني لا يعكس فقط العلاقة بين المتغيرين، بل يفتح المجال لحسابات دقيقة وتطبيقات عملية في مجالات متعددة مثل تصميم الأسطح، دراسة الحركة، وتحليل القوى المؤثرة في الأجسام.

إقرأ أيضا:تعد البومة القزم من أصغر البوم وتبلغ كتلتها 42 و 1/2 جراما، ومن أكبر أنواع البوم بومة النسر الأوراسي التي كتلتها 4220 جراما. كم مرة تساوي كتلة بومة النسر الأوراسي كتلة البومة القزم؟

علاوة على ذلك، هذا النوع من العلاقات يُعد مثالاً تطبيقياً على قانون نيوتن الثاني للحركة، والذي ينص على أن القوة المحصلة المؤثرة على جسم ما تساوي حاصل ضرب كتلته في تسارع الحركة: F = m · a. وفي حالة الاحتكاك، فإن التسارع يُستبدل بتسارع الجاذبية مضروباً في معامل الاحتكاك، مما يعيدنا إلى المعادلة السابقة.

إقرأ أيضا:عملية تستخدم لاستقصاء العالم من حولك …………………….

ختاماً، فإن فهم العلاقة الخطية الطردية بين الكتلة والقوة المحصلة لا يقتصر على مجرد قراءة الرسم البياني، بل يتعدى ذلك إلى إدراك عميق لكيفية تفاعل القوى في الطبيعة، وتطبيق القوانين الفيزيائية في تحليل الظواهر، مما يعزز من قدرة الطالب على التفكير العلمي والاستنتاج المنطقي في المواقف المختلفة.