الاستاتيكا - القوى المستوية — اتزان مجموعة من القوى المستوية

شرح ومحتوى الدرس

تتناول هذه الوحدة من كتاب الرياضيات التطبيقية للصف الثالث الثانوي مفهوم اتزان مجموعة من القوى المستوية، حيث تشترط لاتزان الجسم المتماسك شرطين أساسيين: انعدام محصلة القوى (ح=0) لمنع الحركة الانتقالية، وانعدام عزوم القوى حول أي نقطة (ج=0) لمنع الحركة الدورانية. وتوضح الوحدة كيفية تطبيق هذين الشرطين من خلال تحليل القوى إلى مركباتها في اتجاهي س وص، وحساب العزوم، مع تقديم أمثلة متنوعة تشمل قضبانًا منتظمة وغير منتظمة، وألواحًا خشبية، وسلالم، وأجسامًا معلقة، حيث يتم حساب ردود الأفعال وقوى الشد والاحتكاك. كما تتضمن الوحدة مقدمة عن مفهوم الازدواج (Couple) كمجموعة من قوتين متوازيتين متساويتين في المقدار ومتضادتين في الاتجاه، مع تعريف عزم الازدواج ودراسة اتزان الأجسام تحت تأثير ازدواجين، وإيجاد محصلة عدة ازدواجات. تستخدم الوحدة نصوصًا ومواقف مثل لوح خشبي يرتكز على حاملين ويحمل صندوقًا، وقضيبًا معلقًا بخيطين، وسلالم ترتكز على جدران وأرضيات خشنة أو ملساء، ودراجة نارية مع راكب، ومساطر وحوامل، لتدريب الطلاب على تطبيق شروط الاتزان في مواقف واقعية. في نهاية الوحدة، يُتوقع من الطالب أن يكون قادرًا على: تحليل القوى والعزوم في أنظمة مستوية، وتطبيق شروط الاتزان لحساب القوى المجهولة مثل ردود الأفعال والشدود، وتحديد شروط الاتزان الحرجة مثل وشك الانزلاق أو الانقلاب، وفهم مفهوم الازدواج وحساب عزمه وإيجاد محصلة ازدواجات متعددة، وحل مسائل متنوعة تتضمن قضبانًا وسلالم وأجسامًا معلقة.