تشرح هذه المقالة ما هي القوى المتعامدة. ستجد أمثلة على القوى المتعامدة، وبالإضافة إلى ذلك، ستتمكن من معرفة كيفية إضافة القوى المتعامدة من خلال تمرين تم حله.
ما هي القوى المتعامدة؟
القوى المتعامدة هي القوى التي تشكل اتجاهاتها زاوية قائمة، أي أن القوتين تكونان متعامدتين عندما تشكلان زاوية قياسها 90 درجة.
يُستخدم الرمز ⟂ للإشارة إلى أن القوتين متعامدتان.
الميزة الرئيسية للقوى المتعامدة هي أنه من السهل جدًا إضافتها. وسنرى أدناه كيفية إضافة هذا النوع من القوى.
مثال على القوى المتعامدة
بالنظر إلى تعريف القوى المتعامدة، تشرح أدناه مثالًا موجودًا عادةً في الحياة اليومية حيث تؤثر قوتان متعامدتان.
على سبيل المثال، عندما ندفع جسمًا على الأرض، تؤثر قوتان متعامدتان (من بين قوتين أخريين) على الجسم: قوة الوزن والقوة المطبقة على الجسم لتحريكه.
قوة الوزن، أي قوة الجاذبية التي تؤثر بها الأرض على الجسم، تكون عمودية. ومن ناحية أخرى، فإن القوة المؤثرة على الجسم لتحريكه تكون أفقيًا. وبالتالي فإن هاتين القوتين متعامدتان مع بعضهما البعض.
مجموع القوى المتعامدة
يتم حساب مقدار القوة الناتجة عن إضافة قوتين متعامدتين باستخدام نظرية فيثاغورس، بحيث تكون نتيجة جمع قوتين متعامدتين تساوي الجذر التربيعي لمجموع مربعي القوتين.
بهذه الصيغة يمكننا الحصول على مقدار مجموع القوى، لكن للعثور على اتجاهه يجب اتباع الإجراء التالي:
- أولًا، يتم رسم خط موازي للقوة الأخرى عند نهاية إحدى القوة.
- نكرر الخطوة السابقة مع القوة الأخرى.
- القوة الناتجة عن مجموع القوى المتعامدة هي قطر متوازي الأضلاع الذي يمتد من الأصل المشترك للقوى إلى نقطة تقاطع الخطين المرسومين.
على سبيل المثال، مجموع قوتين متعامدتين مع بعضهما البعض بقيمة 12 N و 5 N هو:
![\begin{aligned}|F_1+F_2|&=\sqrt{F_1^2+F_2^2}\\[2ex]&=\sqrt{12^2+5^2}\\[2ex]& =\sqrt{144+25}\\[2ex]&=\sqrt{169}\\[2ex]&=13\end{aligned}](https://physigeek.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-be24186bc684d3e18e33b81c7e441c0b_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
كما ترون، فإن إجراء إضافة القوى المتعامدة بسيط للغاية. ومع ذلك، عندما تريد إضافة أنواع أخرى من القوى، عليك استخدام إجراءات أخرى أكثر تعقيدًا، ولهذا أنصحك بقراءة المقال التالي: