جلوس طالبين وزنهما متساوي على طرفي أرجوحة الميزان فإنهما يشكلان قوى متزنة

يُطرح هذا السؤال كثيرًا في مناهج الفيزياء والعلوم الأساسية: “جلوس طالبين وزنهما متساوي على طرفي أرجوحة الميزان فإنهما يشكلان قوى متزنة، صواب أم خطأ؟”.

وللإجابة عنه بطريقة علمية دقيقة، يجب أولًا فهم مفهوم القوى المتزنة وآلية عمل أرجوحة الميزان.

ما هي القوى المتزنة؟

القوى المتزنة هي حالة تتساوى فيها جميع القوى المؤثرة على جسم ما، بحيث يكون الجسم إما ساكنًا أو يتحرك بسرعة ثابتة.
بمعنى آخر، عندما تكون محصلة القوى المؤثرة على جسم ما تساوي صفرًا، نقول إن القوى المؤثرة عليه قوى متزنة.

في حالة الأرجوحة أو الميزان، لتحقيق التوازن، يجب أن تكون العزوم (أو القوى الناتجة عن الوزن والمسافة عن مركز الدوران) متساوية على الطرفين.

هل جلوس طالبين متساويي الوزن يؤدي إلى قوى متزنة؟

الإجابة: صواب ✅.

عندما يجلس طالبان وزنهما متساوي على طرفي أرجوحة الميزان وعلى نفس المسافة من نقطة الارتكاز (المحور الوسطي)، فإن كل طالب يمارس قوة مساوية ومعاكسة للقوة التي يمارسها الطالب الآخر.
بالتالي، تكون العزوم متساوية، مما يجعل الأرجوحة في حالة توازن ولا تميل لأي جهة.

مثال توضيحي:

• إذا كان وزن الطالب الأول 50 كجم، ووزن الطالب الثاني 50 كجم.

• وكلاهما يجلسان على بعد 1 متر من مركز الأرجوحة.

• سيكون عزم الطالب الأول = وزن × مسافة = 50 × 1 = 50 نيوتن.

• وعزم الطالب الثاني = 50 × 1 = 50 نيوتن.

بما أن العزمين متساويان ومتعاكسان، فإن الأرجوحة ستبقى في حالة اتزان أفقي.

ماذا يحدث إذا تغير الوزن أو المسافة؟

لو تغير وزن أحد الطالبين أو اختلفت المسافة بينهما ومركز الأرجوحة، فإن الاتزان سيتغير. وقد تميل الأرجوحة إلى جهة الطالب الأثقل أو الأبعد عن المركز.

مثلاً:

• لو جلس طالب أثقل، ستتحرك الأرجوحة باتجاهه.

• أو لو اقترب طالب من المركز، يقل تأثير عزمه مقارنة بالطالب الآخر.

وبناءً على القوانين الفيزيائية الخاصة بالقوى والعزوم، فإن العبارة:
“جلوس طالبين وزنهما متساوي على طرفي أرجوحة الميزان فإنهما يشكلان قوى متزنة هي عبارة صحيحة.

إن فهم هذه المبادئ لا يساعد فقط في الإجابة عن الأسئلة النظرية، بل هو أساسي في تطبيقات الحياة اليومية والهندسية، مثل تصميم الألعاب والآلات المتوازنة.