بعض المفاهيم المتعلقة بقوانين نيوتن
حتى نتمكن من فهم قوانين نيوتن للحركة يجب أن نفهم ونتعمق في فهم هذه المفاهيم التي تقوم عليها القوانين بشكل رئيسي:
القوة
هل فكرت ولو لمرة كيف للأشياء أن تتحرك، كيف يتم فتح الباب وإغلاقه، أو كيف تسير السيارة وتتوقف، كيف تدفع الكرة أو تصدها، كيف تسحب الأغراض أو تدفعها. كل ذلك والكثير من الأحداث، تتم نتيجة لتطبيق قوة ما إما قوة دفع أو قوة سحب بالاتجاه الثاني، أي أن الكرة لن تطير في الهواء عاليًا ما لم نطبق عليها قوة دفع، وشبكة صيد السمك لن تعود إلينا ما لم نطبق عليها قوة سحب. أما عن شدة القوة فهي التي تحددها أنت بالمقدار الذي دفعت به الكرة على سبيل المثال، أو الشدة التي أغلقت الباب بها حتى أصدر صوت قوي. وتتحدد القوة بالعناصر التالية:
شدة القوة. اتجاه القوة. نقطة تطبيق القوة. منحى القوة. تقاس القوة بواحدة: نيوتن. السرعة
إن السرعة كمفهوم فيزيائي هي معدل التغير الذي يحصل على شيء ما خلال الزمن. ويتم التعبير عن السرعة رياضيًا بأنها المشتق الأول للطول أو المسافة بالنسبة للزمن. ولنتمكن من فهم السرعة بشكل أعمق علينا أن نتأمل الأمثلة التالية:
سرعة السيارة مثلًا تعبر عن المسافة التي تقطعها خلال مدة معينة ولتكن ساعة، أي أن السيارة التي تسير بسرعة 30 كيلو متر في الساعة هي سيارة تقطع مسافة 30 كيلو متر كل ساعة أي أنها تنهي هذه المسافة مستغرقة وقت مقداه الساعة.
قوانين نيوتن الأول والثاني والثالث - سطور
قوانين نيوتن في الحركة أنواع الحركة في عام 1643، ولد العالم الكبير إسحق نيوتن، والذي أثرى العلم بقوانينه التي تفسر حركة الأجسام وطريقة تفاعلها، وجمع قوانينه في 3 قوانين أساسية أطلق عليها إسم قوانين نيوتن في الحركة، حيث ربط فيها بين حركة الجسم والقوة التي أثرت عليه، فأدت إلى تحركه. قوانين نيوتن في الحركة القانون الأول
يقول قانون نيوتن الأول على أنَ الجسم الساكن يبقى ساكناً، والجسم المتحرك يبقى متحركاً ما لم تؤثر فيهما قوة خارجية؛ حيث إن الجسم لا يبدأ بالحركة، أو يتوقف عنها، أو يغير اتجاهها إلا في حال أثرت عليه قوة من الخارج، أدت إلى تغييرها. القانون الثاني
يقول قانون نيوتن الثاني إلى تأثير القوة الخارجية على الجسم، وينص على أن القوة المؤثرة في الجسم تساوي كتلة هذا الجسم مضروبة في تسارعه، ويعبر عن هذا القانون بالعلاقة: القوة=الكتلة×التسارع حيث إن القوة و التسارع كميتان متجهتان، ويمكن أن تكون القوة منفردة أو محصلة قوى. فعند تعرُض الجسم لقوة ثابتة، فإن ذلك يؤدي إلى تسارعه؛ أي تغير سرعته بمعدل ثابت، فعند تعرض جسم ساكن لقوة خارجية، فإن ذلك سيؤدي إلى تسارعه باتجاه القوة نفسها، أو محصلة القوى المؤثرة، وفي حال كان الجسم متحركاً في الأصل، فإن القوة ستزيد سرعة الجسم أو تبطئها، ويمكن أن تغيِر اتجاهها اعتماداً على اتجاه القوة والجسم.
بحث عن قوانين نيوتن الثلاثة - المنهج
قانون نيوتن الثالث
لكل فعل رد فعل يساويه بالشدة ويعاكسه بالاتجاه. أي أن قوة الفعل تساوي قوة رد الفعل بالشدة، وقوة الفعل تعاكس قوة رد الفعل في الاتجاه. ولفهم قانون نيوتن الثالث بشكل عميق يجب أن نلاحظ الأمثلة التالية:
السباحين في حوض السباحة، إنهم يدفعون الجدار بأقدامهم حتى ينطلقون بسرعة عالية؛ والتفسير العلمي هو أنهم أثروا على الجدار بقوة الفعل، والجدار بدوره أثر بقوة رد الفعل المساوية للفعل والمعاكسة بالاتجاه ما أدى إلى الانطلاق بسرعة بعيدًا عن الجدار. عندما تدفع كرة باتجاه الجدار، وتصدم الجدار وتعود إليك؛ إن تفسير ذلك هو بأن الكرة قد أثرت بقوة فعل على الجدار، والجدار بدوره قام بردة الفعل وصد الكرة باتجاهك أي بالاتجاه المعاكس لقوة الفعل وبمقدار القوة ذاته. تطبيقات قوانين نيوتن فيما يخص الفضاء الخارجي
إن قوانين نيوتن للحركة عامة يمكن تطبيقها على الأرض أو في الفضاء الخارجي، لذا كان تطبيقها في الفضاء من أهم التطبيقات الحديثة المهمة والتي عملت على تغير العالم، وهذه التطبيقات هي:
تطبيق قانون نيوتن الأول
لأن الجسم يبقى بحالته الحركية ما لم تؤثر عليه قوة خارجية، فعندما يرد رائد الفضاء الابتعاد عن المركبة الفضائية فإنه يدفعها، وبالتالي ستدفعه بدورها، وسيكون ذلك عبارة عن قوة تغير من حالة رائد الفضاء الحركية.
بحث عن قوانين نيوتن الثلاثة | المرسال
الجواب: (ب)؛ إذ لكل فعل رد فعل يساويه في القوة ويُعاكسه في الاتجاه. قوانين نيوتن الثلاثة هي من أهم القوانين الفيزيائية التي أسست علم حركة الأجسام، وهي حجر الأساس في علم الفيزياء، وقد استُعملت في تفسير الكثير من الظواهر الفيزيائية، وإضافةً إلى قوانين نيوتن الثلاثة للحركة اكتشف نيوتن أيضًا قانونه الخاص بالجاذبية الذي ارتبط بحادثة التفاحة الشهيرة، والذي ينص على أنّ قوة التجاذب بين أي جسمين في الكون تتناسب طرديًا مع كتلة الجسمين، وعكسيًا مع مربع المسافة بينهما. المراجع
^ أ ب "Newton's First Law", physicsclassroom, Retrieved 4/9/2021. Edited. ^ أ ب ت "Newton's laws of motion", britannica, Retrieved 8/9/2021. Edited. ↑ "How Newton's Laws of Motion Work", stuffworks, Retrieved 4/9/2021. Edited. ↑ "Inertia & Newton's First Law of Motion", livescience, Retrieved 4/9/2021. Edited. ^ أ ب "Newton's Second Law", physicsclassroom, Retrieved 4/9/2021. Edited. ↑ "Science Experiment: Newton's Second Law of Motion", indypl, Retrieved 8/9/2021. Edited. ↑ "Force, Mass & Acceleration: Newton's Second Law of Motion", livescience, Retrieved 4/9/2021.
3 قوانين نيوتن في الحركة
338 م/ث2
إيجاد مقدار القوة بالاستناد إلى قانون نيوتن الثاني
سيارة ذات كتلة 2000 كغ، وتسير بتسارع ثابت بمقدار2 م/ث2، أوجد مقدار القوة التي قد تؤثر على السيارة؟
وضع صيغة قانون نيوتن الثاني:
القوة (ق) = الكتلة (ك) * التسارع (ت)
تعويض مقدار الكتلة والتسارع في القانون: القوة (ق) = 2000 × 2
يحسب مقدار القوة المؤثرة بوحدة نيوتن: ق = 4000 نيوتن
أي من العبارات الآتية تتوافق مع شرح قانون نيوتن الثالث في الحركة؟
السؤال(1):
أ) عندما تقوم بسحب الحبل، فإنه يؤثر بقوّة معاكسة لاتجاهك. ب) تعرّض بعض اللاعبين الرياضيين إلى فقدان القدرة على التوقف أثناء جريانه، إذ استغرق منه هذا الأمر أن يجري عدة أمتار إضافية قبل أن يتوقف تمامًا، ويرجع السبب في ذلك إلى قوى القصور الذاتي. الجواب: (أ)؛ إذ لكل فعل رد فعل يساويه في القوة ويُعاكسه في الاتجاه. السؤال(2):
أ) قلب علبة الصلصة رأسًا على عقب لإخراج الصلصة من العلبة يتسبب ذلك في دفع الصلصة للأسفل بسرعات عالية، ومن ثم يتوقف فجأة. ب) تنطلق محركات المركبة الفضائية وتدفع المركبة للأمام من خلال حرق المُحرك الوقود مما يتسبب في إنتاج قوة في الاتجاه المعاكس لدفع المركبة إلى الأمام.
من خلال العديد من التجارب والصيغ الرياضية ، تمكن نيوتن من تقليص جميع حركات الطبيعة إلى ثلاثة قوانين. يمكن تفسير أي حركة في الكون بأي من القوانين التالية. قانون نيوتن الأول: قانون القصور الذاتي "يظل كل جسد في حالة راحة أو حركة مستقيمة منتظمة ما لم تتصرف عليها أجسام أخرى. " يخبرنا قانون نيوتن الأول أن ، إذا لم تعمل أي قوة على الجسد ، فسيظل ثابتًا ، أي بسرعة صفر ، وإلا ستستمر في التحرك بسرعة ثابتة في خط مستقيم ، وهي الحركة التي تبنتها عندما تحركت عليها قوة سابقة. على الرغم من أن الأمر يبدو واضحًا ، إلا أنها كانت ثورة عظيمة. ومن هنا تنشأ العلاقة بين الكتلة والقوة. لا يمكن لجسم ذي كتلة وحدها أن يغير حالته الأولية. يحتاج إلى قوة خارجية للعمل على ذلك. تخيل أن لديك كأسًا على الطاولة. هذا الزجاج له كتلة ، لكن هل صحيح أنك إذا لم تحركه ، سيبقى الزجاج ثابتًا إلى أجل غير مسمى؟ هذا مثال على قانون نيوتن الأول. الآن ، ربما مع الحركة المستقيمة المنتظمة ، الشيء غير واضح. وهو أن هذا القانون ينص على أنه إذا كان الجسم يتحرك بسرعة ثابتة ، فسيستمر في التحرك على هذا النحو حتى اللانهاية ، ما لم تؤثر عليه قوة. لذلك قد يبدو أنه عندما ، على سبيل المثال ، نطلق مسدسًا ، يجب أن تتحرك الرصاصة طوال الأبدية ، أليس كذلك؟ لا أحد يوقفها أو يصطدم بأي شيء.