بحث عن قانون نيوتن الثالث

بواسطةفوري

إسحاق نيوتن

في عام 1642م وُلِد إسحاق نيوتن في وولستورب في مدينة لينكولنشاير في إنجلترا، وقد كان إسحاق نيوتن يتيماً حيث تُوفيَّ والده قبل ولادُته بما يُقارِب ثلاث أشهر، وعندما بَلغ إسحاق نيوتن عُمر الثلاث سنوات تزوجت والِدَتُه من رجُل دِين ثَري وكَبير في العُمر، من قرَية مُجاوِرة لِقَريَتِهم، وبعدها ذَهبت والدة نيوتن للعيش مع هذا الرجل تَارِكةً إيَّاه مع جَدَته، ثم توفي رجُل الدين بعد مَا يُقارِب الثمان سنوات من زواجهم، فقامت والِدة نيوتن بالعودة للعَيش مَعه مع أبناءها الثلاث الصِّغار من زوجها رجل الدِين المُسِن، وبعد ذلك بعامين أقام إسحاق نيوتن مع مُعلِّم كيمياء من مُعلِّمي مدرسة القواعد في غرانثام.[١]

لقد عُرِفَ إسحاق نيوتن بكونِه أحد العُلماء المشهورين، وذلك لِكَثرَة أعماله حول الرياضيات والفيزياء والكيمياء، وكتاباته في اللاهوت الراديكالي، والميكانيكا، والبصريات، وعلم الفلك، والميكانيكا المَداريَّة، والكيمياء التَجريبيَة، وعمله على تحويل الفلسفة الطَبيعية إلى علوم فيزيائيَّة.[٢]

قانون نيوتن الثالث

يقوم قانون نيوتن الثالث بِوصف ما يحدُث للجسم عندما تؤثِّر عليه قوة خارجيَّة، ويَكون هذا الجسم في الأساس إمَّا جسماً ساكناً، أو جسماً مُتحرِّكاً في سُرعة خطيَّة مُنتظَمة، وينُص قانون نيوتن الثالث على أن لكلّ فعل رد فعل مساوِ له في المقدار ومُعاكس له في الاتجاه.[٣]

الصيِّغة الرَّياضيَّة لقانون نيوتن الثالث

يُمكِن تمثيل الصيِّغة الرِّياضية لقانون نيوتن الثالث كالتالي:[٤]

ق12 = – ق21
حيث أن كُل من ق12، وق21 هي كميَّات متَّجَهة، وق12 هي القوَّة التي يُؤثِّر بها الجسم الأول على الجسم الثاني، أمَّا عن ق21 فهي القوة التي يؤثر بها الجسم الثاني على الجسم الأول، والإشارة السالبة تُبيِّن أنَّ اتجاه القوة ق21 مُعاكِس لاتجاه القوة ق12

تطبيقات على قانون نيوتن الثالث

هناك العديد من التطبيقات على قانون نيوتن الثالث، ويُمكن تلخيص أهم هذه التطبيقات فيما يلي:[٥]

  • السباحة في الماء: حيث يقوم الشخص الذي يسبَح بدفع المياه للخلف، وكَرَد فِعل تَدفعه المياه للأمام.
  • تسارع عجلات السيارة على الشارع: تقوم العجلات بالدفع للخلف على الأرض مما يولِّد رَد فِعل للأرض فتقوم بدفع العجلات للأمام.
  • طَيَران المَروحيَّات: حيث تقوم المَروحيَّة أو طائرة الهليكوبتر بدفع الهواء للأسفل، وكَرَد فعل يقوم الهواء بِدفعِها للأعلى.
  • الصواريخ المُنطَلِقة إلى الفضاء: عندما يتم تشغيل المحرِّك، ينطلق الصاروخ للأعلى نتيجة لرد الفعل على النار المُشتعلة في المحرك،[٣] إذ إنه عندما قام علماء الصواريخ بتصميم هذه الصواريخ، كان تفكيرهم الأساسي مَبني على كيفية التغلُّب على القوى التي تقوم بمنع الصاروخ المُزَّود بوقود عالي الكفاءة من الحركة، وقد كانت هذه القوى التي تؤثر على حركة الصاروخ هي قوة الجاذبية الأرضية، وقوة السحب الديناميكي، ووزن الصاروخ والحُمولة، حيث يتناقص الوزن كلما استهلك الصاروخ من الوقود الموجود بخزَّانه، ومن الجّدير بالذكر أن قوة السَّحب تزداد مع زيادة سرعة الصاروخ، ثم تَنخَفِض بعدها عندما تُصبِح سَماكة الغلاف الجويِّ أقل.[٦]

قوانين نيوتن للحركة

إنه من المهم من جميع من يرغب بِتعلُّم الفيزياء أن يكون على مَعرِفة عاليَة بقوانين نيوتن الثلاث للحركة، والتي تُدعى بقوانين نيوتن الميكانيكية، إذ يُمكن من خلال هذه القوانين فِهم قوانين حفظ الزخم وقوانين حفظ الطاقة.[٧]

ومِن الجدير بالذّكر أن قوانين العالِم إسحاق نيوتن الثلاث، والتي تُعد جزء من أساس الفيزياء الكلاسيكية، قد أحدَثَت ثورة في العُلوم والتُكنولُوجيا عندما قام بِنشرِها، وذلك في عام 1686م.[٦]

قانون نيوتن الأول

ينُص قانون نيوتن الأول والذي يُعرف باسم قانون القُصور الذاتي على أن الجسم الساكن يبقى ساكناً ما لم تؤثر عليه قوة خارجية فتُحرِّكه، والجسم المُتحرك بِسرعة ثابتة في خط مستقيم يَبقى مُتحرِّكاً في سرعة ثابتة في خط مُستَقيم ما لم تُؤثِّر عليه قوة خارجية تُغيِّر من حالَتِهِ الحركيَّة.[٨]

قانون نيوتن الثاني

ينُص قانون نيوتن الثاني على أنه “إذا أثرت قوة مَا على جسم ما فإنها تُكسِبُهُ تَسارعاً يتناسب تنَاسُباً طردياً مع مِقدار القوة وعكسياً مع كُتلته”.[٩]

المراجع

  1. ↑ Michael Fowler, “Newton”، /galileoandeinstein.physics.virginia.edu, Retrieved 23-4-2019. Edited.
  2. ↑ “Isaac Newton”, /plato.stanford.edu/,19-12-2007، Retrieved 23-4-2019. Edited.
  3. ^ أ ب Jim Lucas (25-9-2017), “Equal & Opposite Reactions: Newton’s Third Law of Motion “، www.livescience.com, Retrieved 23-4-2019. Edited.
  4. ↑ “Newton’s Third Law”, ectureonline.cl.msu.edu, Retrieved 23-4-2019. Edited.
  5. ↑ “What is Newton’s third law?”, www.khanacademy.org, Retrieved 23-4-2019. Edited.
  6. ^ أ ب Chris Deziel (24-4-2017), “Using Newton’s Third Law to Explain How a Rocket Accelerates”، sciencing.com/, Retrieved 23-4-2019. Edited.
  7. ↑ Ken Amis, “A Deductive Proof of Newton’s Third Law”، /www.lockhaven.edu/, Retrieved 23-4-2019. Edited.
  8. ↑ “Newton’s Laws”, hyperphysics.phy-astr.gsu.edu, Retrieved 23-4-2019. Edited.
  9. ↑ Jim Lucas (26-6-2017), “Force, Mass & Acceleration: Newton’s Second Law of Motion “، www.livescience.com, Retrieved 15-5-2019. Edited.