قوانين نيوتن الأول والثاني والثالث

بواسطة: - آخر تحديث: ١١:١٤ ، ٢٥ يونيو ٢٠١٩
قوانين نيوتن الأول والثاني والثالث

القوانين الفيزيائية

توضع القوانين الفيزيائية لتفسير الظواهر الطبيعية بشكلٍ دقيقٍ، وكان لهذه القوانين مكانة مقدسة في الوسط العلمي في القرون الماضية، حيث أنّها تعتبر الركيزة الأساسية للعلوم ولا يمكن الاستغناء عنها، ومن أبسط الأمثلة على هذه القوانين القانون الفيزيائي الذي ينص على ازدياد قوة الجذب بين مغناطيسيين كلما زادت المسافة بينهما، ويُذكر بأنّ لهذه القوانين عددًا كبيرًا جدًا لا يُعد ولا يُحصى منها: قوانين كيبلر وقوانين نيوتن الأول والثاني والثالث التي سيتم توضيحها خلال هذا المقال.

إسحاق نيوتن

وُلد عالم الفيزياء والرياضيات الإنجليزي إسحاق نيوتن في 25 ديسمبر 1642م في إنجلترا وتوفي في 20 مارس عام 1727م في لندن، وكان له الفضل في القرن السابع عشر بالثورة العلمية خصوصًا في علم البصريات وفي علم الضوء المتضمن اكتشافه لظاهرة الألوان المتكونة في الضوء الأبيض، وقام نيوتن أيضًا بوضع الأساس للبصريات الفيزيائية الحديثة، وأما في علم الميكانيكا أسفر ذلك عن وضعه لقوانين نيوتن الأول والثاني والثالث في الحركة والمبادئ الأساسية للفيزياء الحديثة، وعن إنجازاته في علم الرياضيات كانت بصياغته لقانون الجاذبية الشاملة، وبالإضافة إلى أنّه يعد المكتشف الأصلي لكيفية حساب التفاضل والتكامل اللانهائي، وكان لنيوتن أحد الأعمال الفردية في تاريخ العلوم الحديثة والتي تتضمن المبادئ الرياضية للفلسفة الطبيعية وحصل ذلك في عام 1687م.[١]

قوانين نيوتن الأول والثاني والثالث

تصف قوانين نيوتن الأول والثاني والثالث حركة الأجسام الضخمة في إطار مرجعي بالقصور الذاتي وكيفية تفاعلها، وفي حين أنّ هذه القوانين تبدو واضحة لهذا اليوم إلا أنّها كانت لا تبدو كذلك قبل أكثر من ثلاثة قرون، وقام نيوتن أثناء صياغته لقوانينه الثلاثة بتبسيط طريقة التعامل مع الأجسام التي تمتلك كتل هائلة والتي اعتبرها كنقاط رياضية لا حجم لها ولا تدور، مما سبب بتجاهل بعض من العوامل مثل: الاحتكاك ومقاومة الهواء ودرجة الحرارة وخصائص المواد، وبالإضافة إلى ذلك قام نيوتن بالتركيز على بعض الظواهر التي يمكن وصفها فقط من حيث الكتلة والطول والوقت، ولذلك لا يمكن استخدام هذه القوانين الثلاث لوصف سلوك الأجسام الصلبة أو المشوهة بدقة ولكن في بعض الحالات أو أكثرها يمكنها توفير قيم تقريبية دقيقة[٢]، وسيتم توضيح نصوص قوانين نيوتن الأول والثاني والثالث فيما يأتي:

قانون نيوتن الأول

ينص القانون الأول للنيوتن على أنّ: الجسم الساكن يبقى ساكنًا ما لم تؤثر عليه قوة خارجية فتحركه، والجسم المتحرك في خط مستقيم يبقى كذلك للأبد ما لم تؤثر عليه قوة خارجية تغير من اتجاه حركته، وهذا يعني أن الأجسام لا يمكن أنّ تبدأ بالحركة أو أن تتوقف أو تغير من اتجاهها من تلقاء نفسها وإنّما ذلك يتطلب قوة خارجية لإحداث هذا التغيير، وتعد هذه الخاصية للأجسام الضخمة لمقاومة التغيرات في حالة الحركة.[٢]

قانون نيوتن الثاني

ينص هذا القانون على أنّ: الكتلة المضروبة في التسارع تساوي القوة المؤثرة على جسم ما، ويعبر عن ذلك بالعلاقة الرياضية F=ma، وحيث أنّ F هي القوة و m هي الكتلة و a هو التسارع، ويذكر بأنّ جميع الأجسام قد تؤثرعليها أكثر من قوة واحدة، ولحساب محصلة القوى المؤثرة على جسم ما، يتم ذلك كخطوة أولى بمعرفة أنّ لكل كائن قوة تدفعه للأسفل وهي قوة الجاذبية التي يرمز لها بالرمز Fg، ويقابلها للأعلى قوة تكون عمودية على السطح الذي يستقر عليه الجسم وتسمى بالقوة الطبيعية أو FN وتكون بنفس مقدار قوة الجاذبية طالما أنّ الجسم موجود على سطح مستوٍ وليس مائلًا، وبالإضافة إلى ذلك يمكن التأثير بقوى أخرى على الجسم مثل قوة الاحتكاك وبعدها يتم رسم كل القوى المؤثرة على ذلك الجسم ومن ثم يتم حساب محصلتها.[٣]

قانون نيوتن الثالث

قانون نيوتن الثالث ينص على أنّ : لكل فعل رد فعل مساوٍ له في المقدار ومعاكس له في الاتجاه، وذلك لأنّ القوى دائمًا تحدث كأزواج فعندما يتم دفع جسم ما ضد الآخر فإن الجسم الثاني يقوم بردة فعل أو قوة إلى الخلف أي بالاتجاه المعاكس، وكمثال على ذلك في حالة قيام شخصًا ما بسحب حبل فإنّ ذلك الحبل سوف يتراجع ضده.[٢]

المراجع[+]

  1. "Sir Isaac Newton", www.britannica.com, Retrieved 5-6-2019. Edited.
  2. ^ أ ب ت "Newton's Laws of Motion", www.livescience.com, Retrieved 5-6-2019. Edited.
  3. "Newton's Second Law: Meaning & Calculations", study.com, Retrieved 5-6-2019. Edited.