احسب القوة أو الكتلة أو التسارع باستخدام قانون نيوتن الثاني للحركة (F = m × a).
📂 الفيزياءعبّئ الحقول الموجودة على يمين الصفحة بالقيم المطلوبة، ثم اضغط الزر لرؤية النتيجة فورًا. لا حاجة للتسجيل، ولا تُرسَل أي بيانات لأي خادم — كل الحساب يتم داخل متصفحك مباشرة.
ينص قانون نيوتن الثاني للحركة على أن محصّلة القوة المؤثّرة على جسم تساوي كتلته مضروبة في تسارعه، أي F = m × a، حيث تُقاس القوة بالنيوتن (N) والكتلة بالكيلوغرام (kg) والتسارع بالمتر لكل ثانية تربيعًا (m/s²). تتيح هذه الحاسبة إيجاد أي واحدة من الكميات الثلاث إذا كانت الكميتان الأخريان معروفتين. يُستخدَم هذا القانون في كل مجالات الهندسة الميكانيكية والفيزياء التطبيقية، من حساب قوة الدفع اللازمة لتحريك جسم معيّن، إلى تصميم المركبات والآلات التي يجب أن تتحمّل قوى تسارع معيّنة. تفترض الحاسبة جسمًا صلبًا يتحرك بحركة خطية بسيطة بلا احتكاك أو مقاومة هواء، وهي الحالة النظرية المثالية المستخدَمة لتعليم المبدأ الأساسي قبل إضافة التعقيدات الواقعية كالاحتكاك ومقاومة الهواء والتأثيرات الدورانية التي تتطلب تحليلًا أكثر تقدمًا في عمل التصميم الهندسي الفعلي. وتصف القوة رياضيًا حاصل ضرب كتلة جسم في تسارعه، وفق قانون نيوتن الثاني للحركة، وتُقاس بوحدة النيوتن التي تعادل الكيلوغرام مضروبًا في المتر لكل ثانية تربيعية. وتوجد أنواع مختلفة من القوى في الفيزياء كالقوة الاحتكاكية وقوة الجذب، لكن جميعها تخضع لنفس هذا القانون الأساسي في العلاقة بين الكتلة والتسارع.
قانون نيوتن الثاني، F = ma، هو بالتأكيد أهم معادلة مفردة في الميكانيكا الكلاسيكية، وبساطته المُخادِعة تُخفي قدرة تفسيرية هائلة — هو الأساس الرياضي الذي يربط بين القوة، الدفع أو الجذب الذي يُسبِّب تغيّر الحركة، والتغيّر الفعلي القابل للمراقبة في سرعة الجسم مع الوقت.
تجعل المعادلة دعوى بديهية دقيقة: الأجسام الأثقل تحتاج قوة أكبر لتحقيق نفس التسارع مقارنة بالأخف، وأي قوة معطاة تُنتج تسارعًا أقل على جسم أكثر كتلة. هذا سبب أن نفس الدفع الذي يُسرِّع بسهولة عربة تسوّق فارغة بالكاد يُحرِّك عربة مُحمَّلة بالكامل — حد الكتلة في المقام (بإعادة الترتيب لـa = F/m) يلتقط مباشرة هذه التجربة اليومية بصيغة رياضية دقيقة.
هذه العلاقة تقوم عليها تقريبًا كل حساب في الهندسة الميكانيكية يتضمّن حركة: تحديد الدفع الذي يحتاجه محرك لتسريع مركبة بمعدل مرغوب، حساب قوة الفرملة اللازمة لإيقاف جسم متحرك ضمن مسافة معيّنة، أو تصميم دعامات إنشائية يجب أن تتحمّل القوى المتولّدة عند بدء أو توقف معدات ضخمة عن الحركة.
النسخة المُبسَّطة من القانون المستخدَمة في الفيزياء التمهيدية — بافتراض جسم صلب بلا احتكاك ولا مقاومة هواء وحركة خطية خالصة — مُبسَّطة عمدًا لتعليم العلاقة الأساسية بوضوح قبل تطبيق تعقيدات العالم الواقعي. التطبيقات الهندسية الفعلية تُضيف قوى احتكاك، ومقاومة هواء (سحب، تتناسب مع مربع السرعة لا خطيًا)، وتحتاج غالبًا احتساب القصور الدوراني حين تدور الأجسام كما تنتقل.
على الرغم من هذه التعقيدات الواقعية، تبقى F=ma نقطة الانطلاق أساسًا لكل هذا التحليل الأكثر تقدمًا — الاحتكاك والسحب هما ببساطة قوى إضافية تُضاف في حساب محصّلة القوة، والديناميكا الدورانية تستخدم مماثلًا دورانيًا مباشرًا لنفس المعادلة (العزم يساوي عزم القصور الذاتي مضروبًا في التسارع الزاوي). فهم الحالة الخطية الأساسية بشكل كامل هو ما يجعل الامتدادات الأكثر تعقيدًا مفهومة بدل مجرد مجموعة صيغ محفوظة. وينص قانون نيوتن الثالث أيضًا على أن لكل قوة مؤثرة قوة مضادة لها في المقدار ومعاكسة لها في الاتجاه، وهو مبدأ يفسر كيف تدفع الصواريخ نفسها للأمام بدفع الغازات للخلف بقوة مساوية.
القوة بالنيوتن (N)، والكتلة بالكيلوغرام (kg)، والتسارع بالمتر لكل ثانية تربيعًا (m/s²) — وهي الوحدات القياسية الدولية (SI) لقانون نيوتن الثاني.
بالنسبة للسقوط الحر قرب سطح الأرض، استخدم تسارعًا يبلغ نحو 9.81 m/s² (الجاذبية القياسية) لإيجاد القوة (الوزن) المؤثّرة على الجسم.
لا — تستخدم هذه الحاسبة معادلة قانون نيوتن الثاني المثالية (F = m × a) لجسم صلب؛ وستحتاج القوى المقاوِمة الواقعية إلى إضافتها بشكل منفصل لتحليل قوة كامل.