قانون نیوتون
قانون نيوتن
تُعدُّ قوانين الحركة من أفضل ما توصّل إليه العلم، فقد لاحظ العالم إسحق نيوتن في القرن السابع عشر حقيقة الأجسام وارتباطها بالقوة، وبناءً على ذلك وضع نيوتن قوانين الحركة الثلاثة التي أَسَّست الميكانيكا الكلاسيكيّة، كما استُخدمت في تفسير العديد من الظواهر الفيزيائيّة والأنظمة المختلفة، وكان لها دورٌ واضحٌ في اختراع وسائل النقل المُختلفة، إضافةً إلى اختراعات أخرى متنوعة.
قانون نيوتن الأول
ينص على أنّ الجسم الساكن يبقى ساكناً، والجسم المُتحرّك حركة مُنتظمة في خطٍّ مُستقيمٍ يبقى مُتحرِّكاً، ما لم تؤثّر فيه قوّة مُحصِّلة خارجيّةٌ تُغيِّر من حالته أو تُغيِّر من اتجاهه، ويطلق على هذا القانون مبدأ القصور الذاتيّ، ويُعرّف القصور الذاتيُّ بأنّه مُقاومة الجسم للتغير الطارئ على حالته الحركيّة، أيّ أنّ الجسم قاصرٌ عن تحريك ذاته بنفسه، والقوى التي تُغيّر من حالة الجسم عليها أولأ التغيير من القصور الذاتي له.
العوامل المؤثرة في القصور الذاتي
- كتلة الجسم: كلّما كانت كتلة الجسم كبيرة، كان من الصعوبة أكثر تحريك الجسم أو تغيير سرعته.
- وضع الجسم: إنّ مقدار القوة اللازمة للتغيير من حالة الجسم تختلف باختلاف وضعيّته؛ فمثلاً إذا كان الجسم المُراد تحريكه بسرعة مُعيّنة متحركاً سنحتاج إلى مقدار من القوة يختلف عن المقدار الذي نحتاجه في حال كان الجسم ثابتاً.
- طبيعة السطح الذي يتحرك عليه الجسم: إنّ مقدار القوة التي نحتاجها للتخلّص من القصور الذاتيّ للجسم تكون أكبر إذا كان السطح خشناً أو غير مستوٍ.
- قاعدة الارتكاز واتجاهها: عند تحريك كتلة الرياضيّ مثلاً وهو على قاعدة ارتكازٍ كبيرة فسنحتاج إلى قوّة كبيرة.
قانون نيوتن الثاني
- ينص على أنّه إذا أثّرت قوّة أو مجموعة قوى (محصلة قوى) في جسمٍ ما فإنّها تُكسبه تسارعاً يتناسب مع مقدار مُحصِّلة هذه القوى.
- مجموع القوى المؤثرة في الجسم=كتلة الجسم×تسارع الجسم
- مجموع ق=ك×ت؛ حيث إنّ: ك هي كتلة الجسم، وتُقاس بوحدة الكيلوغرام، ت: تسارع الجسم، ووحدة قياسه م/ث²، وبذلك فإن وحدة القوة: كغم. م /ث² وتُدعى نيوتن تكريماً للعالم نيوتن.
الفرق بين قانوني نيوتن الأول والثاني
القانون الأول لنيوتن يوضّح حالة الجسم التي تؤثر فيها مُحصلة قوى مجموعها يساوي صفراً، بحيث يبقى الجسم الساكن ساكناً ويبقى الجسم المُتحرِّك مُتحرِّكاً بسرعةٍ ثابتة، أمّا القانون الثاني لنيوتن فيوضّح حالة الجسم عندما تؤثّر فيه مُحصّلة قوى مجموعها لا يُساوي صفراً، حيث إنها تؤدي إلى تحريك الجسم الساكن، أو تغيّر من سرعة الجسم إذا كان متحركاً.
قانون نيوتن الثالث
- ينصُّ على أنّ لكلِّ قوّة فعل قوة ردّ فعل تعاكسها في الاتجاه وتساويها في المقدار.
- محصلة القوى (من أ إلى ب)=- محصلة القوى (من ب إلى أ)