عندما تنتقل في حافلة يندفع جسمك إلى الأمام حالما تتوقف الحافلة
فجأة عن التحرك فهل فكرت لماذا يحدث هذا؟؟
هذه الظاهرة تعرف بظاهرة القصور الذاتي وهي تفسير لقانون نيوتن الأول
ويسمى أحيانا قانون الحركة الأول لنيوتن قانون القصور الذاتي. ما هو القصور الذاتي؟ وماذا تعرف عنه؟؟؟
القصور الذاتي
ما هو القصور الذاتي؟؟
القصور الذاتي هو ميل الجسم إلى مقاومة تحريكه إذا كان ساكنا, أو ميله إلى مقاومة تغيير مقدار سرعته أو اتجاه ه ا إذا كان متحركا
لذلك يبقى الجسم الساكن ساكن ما لم تحركه قوة ويبقى الجسم المتحرك على السرعة نفسها ما لم تغير قوة ما مقدار سرعته أو اتجاهها. والأن
لماذا تندفع أجسامنا إلى الأمام عندما تتوقف الحافلة
فجأة عن التحرك؟
لأننا عندما نكون داخل الحافلة فإن أجسامنا تتحرك بنفس سرعة الحافلة وعندما تتوقف الحافلة تستمر جسامنا في الحركة إلى الأمام لأنها غير خاضعة لقوة توقفها عن الحركة ( قانون نيوتن الأول). ظاهرة القصور الذاتي تفسر الكثير من الأحداث في حياتنا اليومية
من الأمثلة عليها:
ميل أجسادنا نحو جانب السيارة عندما يسلك السائق منعطفا. عدم توقف الطائرة أو السيارة أو الدراجة الهوائية فورا
نظريات عزم القصور الذاتي - ماهو عزم القصور الذاتي وقوانينه - معلومة
[٣]
إنّ تعريف القصور الذاتي أنّه خاصية تؤثر على الأجسام التي تتكون من كتلة، فلو كان الأنسان لديه كرة على الطاولة فهي لن تبدأ بالدوران أو بالحركة إلّا تحت تأثير قوة خارجية؛ إمّا باليد، أو الرياح أو الاهتزازات إن أثّرت عليها لتبدأ بالدوران، بحيث لو قام شخص برمي كرة بالفراغ الخالي من الاحتكاك بسرعة وإتجاه معين فإنّها ستبقى كذلك ما لم ثؤثر عليها قوة؛ كالجاذبية ، بالتالي تُعدّ الكتلة مقياس للقصور الذاتي إذ إنّ الجسم ذو الكتلة الأكبر يمتلك قصورًا ذاتيًا أكبر من الجسم ذو الكتلة الأصغر، بالتالي هنالك علاقة طردية بين الكتلة والقصور الذاتي. [٣] وكما ذُكر سابقًا فإنَّ قانون القصور الذاتي مشتق من قانون نيوتن الأول، بحيث وضع العالم إسحاق نيوتن قوانين الحركة الثلاث والذي ينص قانونه الأول على أنّ الجسم الساكن يبقى ساكنًا ما لم تؤثر عليه قوة خارجية والجسم المتحرك يبقى متحركًا بنفس السرعة ونفس الإتجاه ما لم تؤثر عليه قوة خارجية إما أنّ توقفه أو تزيد من حركته أو تُغير إتجاهه. [٤]
أمثلة على القصور الذاتي
بعد تعريف القصور الذاتي يمكن القول أنّ الجسم الساكن يُفضل البقاء ساكنًا، والجسم المتحرك يُفضل البقاء مُتحركًا، بالتالي هنالك نوعين من القصور الذاتي، هما: قصور ذاتي للحركة، وقصور ذاتي للسكون، وبعض الأمثلة التي توضح تعريف القصور الذاتي هي: [٥]
عند وضع حزام الأمان وتغير سرعة السيارة بشكل مفاجئ، ستزداد قوة شدّ حزام الأمان، أو مرور السيارة على منعطف حاد سيُغير من وضعية السائق أو ركاب السيارة.
العلاقة بين القصور الذاتي لجسم وكتلته - موضوع
ما هو مفهوم القصور الذاتي للاجسام؟ قانون القصور الذاتي لحظة القصور الذاتي الطاقة الحركية الدورانية ما هو مفهوم القصور الذاتي للاجسام؟ هي خاصية الجسم التي بموجبها يعارض أي وكالة تحاول تحريكه أو إذا كان يتحرك لتغيير حجم أو اتجاه سرعته، كما أن القصور الذاتي خاصية سلبية لا تمكن الجسم من فعل أي شيء باستثناء معارضة العوامل النشطة مثل القوى و عزم الدوران ، ويستمر الجسم المتحرك في التحرك ليس بسبب قصوره الذاتي ولكن فقط بسبب عدم وجود قوة لإبطائه أو تغيير مساره أو تسريعه. كما أن هناك نوعان من المقاييس العددية لقصور الجسم: كتلته التي تتحكم في مقاومته لعمل القوة، ولحظة القصور الذاتي حول محور معين، والتي تقيس مقاومته لعمل عزم دوران حول نفس المحور.
تجارب قانون نيوتن الأول و ظاهرة القصور الذاتي - Youtube
في نظام SI ، تكون وحدة القصور الذاتي هي الجرامات والكيلوجرام. لاحظ أن مقياس القوة عند نيوتن يختلف عن معادلة برنولي التي يعبر عن القوة بدلالة المساحة والضغط. ومن المصطلحات التي ترتبط بالقصور الذاتي، القوة الجاذبة المركزية وهي تشير لقيمة افتراضية، على سبيل المثال عند ربط كرة في حبل معلق بعمود، ودفع الكرة بقوة فإنها ستسير في اتجاه دوراني، ووفقًا لقانون نيوتن فإن الكرة يجب أن تسير في خط مستقيم، لكن بفعل القوة الطاردة المركزية ، فإنها ستتخذ مسارًا دائريًا. أنواع القصور الذاتي
هناك ثلاثة أنواع مختلفة من القصور الذاتي، وتشمل:
القصور الذاتي من الراحة
وفيه يبقى الشيء في مكانه، وسيبقى كذلك حتى نحركه أو يؤثر عليه شيء آخر يحركه. القصور الذاتي في الحركة
يستمر الجسم في التحرك بسرعة حتى يؤثر عليه قوة خارجية(مثال على ذلك اندفاع الجسم للأمام عند توقف السيارة). القصور الذاتي في الاتجاه
يظل الجسم يتحرك في اتجاه معين مالم تؤثر عليه قوة تغير اتجاهه، مثال على ذلك حركة الجسم على جانب واحد عند انعطاف السيارة عن الطريق بشكل حاد. أمثلة على القصور الذاتي للراحة
إذا قمت بسحب مفرش المائدة بسرعة والأطباق موضوعة عليه، فسوف تظل الأطباق في مكانها طالما أن الاحتكاك الناتج عن حركة المفرش صغيرًا جدًا.
حتى تكون القوى ...................يجب أن يلغي بعضها تأثير بعض. - موقع محتويات
الجمل المرجعية العطالية [ عدل]
قام نيوتن باستخدام مبدأ التكافؤ لغاليليو ليشكل منه المبدأ الأول من قوانين الحركة ضمن إطار الفيزياء النيوتنية، وفق هذه النظرة فالجسم لا يحتاج لأي قوة للحفاظ على حركته المنتظمة، مخالفا بذلك الرؤية القديمة ل أرسطو والتي ترى أن أي حركة تحتاج لقوة في حين يكون الجسم المستقل عن كل قوة بحالة راحة وسكون. حسب الرؤية النيوتنية: ينعدم الفارق بين الأجسام المتحركة حركة منتظمة والأجسام الساكنة وهذا أدى بالتالي لنشوء فكرة الإطار المرجعي أو الجملة المرجعية العطالية، وهي جمل مرجعية ساكنة أو متحركة منتظمة غير متسارعة. يلاحظ جميع المراقبين في الجمل المرجعية العطالية نفس القوانين الفيزيائية، فالمراقب الساكن على الأرض يرى الكرة الصغيرة تسقط سقوطا حرا بشكل عمودي، كما المراقب في جملة عطالية متحركة بانتظام (مثل قطار ذو سرعة ثابتة) سوف يرى الكرة تسقط بشكل شاقولي(مسار منحني) أيضا (هناك تماثل في الرؤية إذا). عندما يكون المراقبان في جملتين مرجعيتين مختلفتين يمكن التحويل من إحداثيات إحدى الجمل إلى الأخرى عن طريق التحويل الغاليلي وهو عبارة عن سحب خطي بسرعة ثابتة. في الجمل اللاعطالية التي تتحرك بشكل غير منتظم حركة متسارعة، تخضع الأجسام والمراقبين ضمن هذه الجمل إلى قوى افتراضية مثل قوى كوريوليس ، مثل هذه القوى لا يمكن نشوؤها ضمن الجمل العطالية.
وتجد السيارة صعوبة أكثر في التوقف على طريق منحنٍ وهي تسير بسرعة عالية عنها وهي تسير بسرعة بطيئة. ويستخدم علماء الفيزياء مصطلح تسارع لوصف معدل التغير في اتجاه أو سرعة جسم ما.
[٥]
مواضيع مرتبطة
=========
قوانين مندل في علم الوراثة - قوانين العلمية
قانون الطفو - قوانين العلمية
شرح قانون اللوغاريتمات - قوانين العلمية
قانون خطوات الجذب - قوانين العلمية
قانون الطاقة - قوانين العلمية
شرح قانون وحدات قياس الكتل - قوانين العلمية
شرح قانون شارل - قوانين العلمية
قانون قياس الطول - قوانين العلمية
قانون محيط المثلث متساوي الساقين - قوانين العلمية