نیروها با هم
مادرِ سارا می‌خواهد کمدِ سنگینی را کنارِ دیوار ببرد. سارا با همه‌ی زورش کمد را هل می‌دهد، اما کمد حتی یک سانتی‌متر هم جلو نمی‌رود. برادرش می‌آید و کنارِ او، از همان طرف، هل می‌دهد. این بار کمد آرام‌آرام روی زمین سُر می‌خورد. اما وقتی برادرش شوخی‌اش می‌گیرد و از طرفِ مقابل هل می‌دهد، کمد دوباره می‌ایستد. چرا؟
دو نیرو در یک جهت
وقتی دو نفر از یک طرف و در یک جهت هل می‌دهند، نیروهایشان با هم جمع می‌شوند. اگر سارا با ۱۵۰ نیوتون هل بدهد و برادرش با ۲۰۰ نیوتون، نیروی خالص ۳۵۰ نیوتون است. این نیرو از نیروی هر کدام به تنهایی بزرگ‌تر است.
سارا به تنهایی هم نیرو وارد می‌کرد. پس چرا کمد حرکت نکرد؟ چون زمین هم کمد را نگه می‌داشت. کفِ کمد به زمین می‌سایید و نیرویی در جهتِ مخالفِ هل دادنِ سارا به وجود می‌آمد. تا وقتی هل دادنِ سارا از این نیرو بزرگ‌تر نبود، این دو نیرو اثرِ هم را خنثی می‌کردند. وقتی برادرش هم کمک کرد، نیروی آن‌ها بزرگ‌تر شد و کمد راه افتاد. درباره‌ی این نیرو در درسِ «اصطکاک» بیشتر می‌خوانیم.
دو نیرو در دو جهتِ مخالف
وقتی برادرِ سارا از طرفِ مقابل هل داد، دو نیرو رو به هم بودند. در درسِ «طناب‌کشی و نیروی خالص» دیدیم که دو نیروی هم‌اندازه و خلافِ جهت اثرِ هم را خنثی می‌کنند. کمد ایستاد، با اینکه هر دو داشتند زور می‌زدند.
از این آزمایش‌ها یک قانونِ ساده به دست می‌آید: جسمِ ساکن فقط وقتی شروع به حرکت می‌کند که نیروهای واردشده به آن متوازن نباشند؛ یعنی نیروی خالص صفر نباشد. جسم در جهتِ نیروی خالص راه می‌افتد.
در خانه امتحان کنید
- یک جعبه‌ی پر از کتاب را روی فرش بگذارید و با یک انگشت هل بدهید. حرکت می‌کند؟
- با دو انگشت، بعد با سه انگشت، از همان طرف هل بدهید. کِی راه افتاد؟
- حالا از دو طرف، با یک انگشتِ هر دست، به یک اندازه هل بدهید. چه اتفاقی می‌افتد؟
واژه‌های این درس
- جمع شدنِ نیروها - وقتی دو نیرو در یک جهت‌اند و نیروی خالص از هر کدام بزرگ‌تر می‌شود.
- نیروهای نامتوازن - نیروهایی که اثرِ هم را کامل خنثی نمی‌کنند و جسم را به حرکت درمی‌آورند.
ایده‌ی اصلی
دو نیرو در یک جهت با هم جمع می‌شوند و دو نیروی هم‌اندازه در جهتِ مخالف اثرِ هم را خنثی می‌کنند. جسمِ ساکن فقط وقتی راه می‌افتد که نیروی خالصِ واردشده به آن صفر نباشد.