قانون القوة المحصلة المؤثرة

من هو العالم اسحق نيوتن؟

• يمكننا أن نسميه السير إسحاق نيوتن حيث يعتبر إسحاق نيوتن أحد العلماء الأوائل.
  • الذين ساهموا في العلوم المختلفة ومجالاتها وفروعها المختلفة وأهمها الرياضيات والفيزياء.
• إنه أشهر رموز ثورات العلم لنظرياته وقوانينه وأفكاره.
  • أفاد العالم كله بعده واعتمد كأساس للعديد من الاكتشافات الجديدة.
• لم تتوقف مساهماته عند هذه النقطة فقط ، بل ساهمت أيضًا في مجالات أوسع مثل البصريات.
  • الذي أصبح من علمائها ، وأحد المشاركين في تشكيل قواعد وأسس الحساب العلمي.

اكتشافات إسحاق نيوتن

• نظرا لشعبية وانتشار قصة نيوتن والتفاح في العديد من مناهج العلوم لمختلف المستويات التعليمية أكثر من غيرها.
  • اعتقد بعض الناس أن اكتشاف نيوتن لجانب الأرض كان إنجازه الوحيد.
• ومع ذلك ، فقد قام بالعديد والكثير من الأعمال والاكتشافات التي جعلت منه أحد رواد الفيزياء وأحد مؤسسي قوانينها.
• ما اكتشفه في علم التفاضل والتكامل قاده إلى تتبع المسار في البحث عن حلول للمشكلات الرياضية حتى يومنا هذا.
• أدت اكتشافاته في البصريات إلى ظهور العديد من الدراسات حول الضوء الأبيض ومعرفة ألوان الطيف.
  • لأن ما حققه في مواضيع الضوء كان سبب شهرته.
• كما طور قوانينه الثلاثة للحركة ، والتي أرست المبادئ المهمة الأولى للفيزياء الحديثة.
  • هذا ما سنناقشه بالتفصيل في موضوعنا عن قوانين نيوتن الثلاثة.
  • خاصة القانون الأول الذي يحتوي على قانون القوة الصافية الفعالة.

قانون نيوتن الأول

• ينص قانون نيوتن الأول على قانون صافي القوة المطبقة.
  • “يظل الجسد في حالة سكون ، والجسم المتحرك يظل في حالة حركة ، ما لم تتأثر به بعض القوى”.
• ينص قانون نيوتن الأول على أنه إذا أصبحت القوة الكلية.
  • إذا كان مجموع متجه القوى المؤثرة على الجسم يساوي صفرًا ، فيجب أن تكون سرعة هذا الجسم ثابتة.
• يمكننا اعتبار السرعة كواحدة من الكميات المتجهة التي يتم التعبير عن قيمتها من خلال سرعتها واتجاهها ، أي اتجاه حركة الجسم.
• عندما نقول أن سرعة جسم ما ثابتة ، فهذا يعني أن كلا من الاتجاه والمقدار ثابتان.

بناء على قانون نيوتن الأول

• سيبقى أي جسم ثابتًا ساكنًا طالما أنه لا يتأثر بأي قوة خارجية.
• لا يغير الجسم المتحرك سرعته ما لم يتأثر ببعض القوة الخارجية.
• تسمى هذه الأنماط بالحركة المنتظمة ، حيث يظل الجسم كما هو طالما أنه لا يتأثر بالقوى الخارجية الأخرى.
  • إذا كان الجسم في حالة حركة ، فإنه يستمر في هذه الحركة دون أي تغيير في سرعته أو اتجاه حركته.
• بدون قانون صافي القوة ، سيحاول الجسم الاستمرار في الحركة إلى الأبد.
• طور العالم إسحاق نيوتن أول قانون للحركة ليكون قاعدة مرجعية في تطبيق وتشكيل القوانين التالية.
• تفترض هذه المفاهيم وجود مرجع أو على الأقل إطار مرجعي يسمى إطار نيوتن.
  • إنه “أي جسم لا يتأثر بالقوى الخارجية ويتحرك في خط مستقيم بسرعة ثابتة”.
• لكي تكون حركة الجسم موحدة ، يجب أن تكون القوة الكلية المؤثرة عليه مساوية للصفر.
• يمكننا التعبير عن قانون نيوتن الأول كحركة أي جسم يؤخذ في إطار مرجعي.
  • حيث تنتهي النتيجة عندما تكون السرعة ثابتة ، وبالتالي يظل الجسم الساكن والجسم المتحرك كما هو ما لم تؤثر عليهما قوى أخرى.
• تتوفر فقط قوانين نيوتن الأولى والثانية في الإطار المرجعي لعملية القصور الذاتي.

تفسير قانون نيوتن الأول

• في تفسير بسيط لقانون نيوتن الأول ، فهذا يعني ببساطة أي شيء.
  • لا يمكنك التحكم في حركتك أو إيقافها أو تغيير اتجاهها بنفسك.
  • كقوة خارجية مطلوبة لخلق هذا التغيير.
• هذا هو عكس تعريف قانون القصور الذاتي ، باستخدام قانون تأثير صافي القوة.
  • إذا كانت صفرًا ، يتحرك الجسم بسرعة ثابتة.
• وإذا كانت سرعة الجسم نفسه تساوي صفرًا ، فهذا يعني أن هذا الجسم في حالة سكون وبقي في حالة سكون.
  • وإذا تمت إضافة قوة من الخارج ، فإن السرعة ستتغير بسببها ، ويتم تحديد مقدار التغيير هذا بموجب قانون نيوتن الثاني.

أمثلة على قانون نيوتن الأول

• كل شيء من حولنا يمكننا أن نجد مثالاً لقوانين نيوتن.
  • بالحديث عن قانون نيوتن الأول ، سنجد العديد من الأمثلة المختلفة عليه.
• باستخدام وصف حركة الطائرة ، يقوم الطيار بتغيير موضع دواسة الوقود بناءً على هذا القانون.
• أو ، على سبيل المثال ، سقوط كرة أو عدة كرات من مكان في الغلاف الجوي ، أو إطلاق صاروخ أو جسم مادي عبر الغلاف الجوي وفي الفضاء.
  • أو تغير الطائرة الورقية حركتها واتجاهها حسب الطقس وتغيراته.
• على سبيل المثال ، عند نقل أمثلة أخرى إلى أبسط الأشياء ، تتأثر كرة الجولف بقانون نيوتن الأول وقوانين صافي القوة الفعالة.
  • وبالتالي فهي في حالة سكون حتى تؤثر عليها حركة مضرب الجولف عندما تلمسه.
• هذا يؤدي إلى خلل في حالة حركتك.
• أو عند وصف حركة معينة لسيارة تتحرك على طول الطريق بسرعة ثابتة ، على سبيل المثال ، تقدر بنحو 108 كيلومترات في الساعة.
• ووصف مثالًا آخر لنفس القانون ، عندما يطلق السائق الدواسة.
  • لن تتوقف السيارة على الفور ، لكنها ستستمر في التحرك بنفس السرعة طالما أن القوى المؤثرة عليها متوازنة.
• ولكن مع ذلك ، فإن سرعته ستتباطأ حتى تصل إلى حالة السكون.
  • ويرجع ذلك إلى تأثير قوة خارجية عليها ، وهي قوة الاحتكاك.
  • مما تسبب في توقف السيارة عن الحركة وتغيير سرعتها إلى الصفر.
• قوة احتكاك السيارة مع الطريق هي التي تسببت في التوقف.
  • لأنهم في الاتجاه المعاكس لحركة السيارة ، وهم على اتصال مع بعضهم البعض ومقابل.
• بدون قوة الاحتكاك الخارجية هذه ، كانت الجزيرة العربية ستستمر.
  • التحرك بنفس السرعة على طول الطريق دون توقف أو تغيير الاتجاه أو مقدار السرعة.
• بعد أن تعاملنا مع عدة أمثلة لقانون نيوتن الأول للحركة ، سننتقل إلى تعريف القوة الكلية نفسها.

لك:

تعريف صافي القوة العاملة

• يمكن تعريف القوة المطبقة الصافية على أنها “مجموع القوى المؤثرة على جسم”.
• نظرًا لأن جميع القوى المستقلة تتحد معًا ، فإن القوة هي التي يمكن أن تحل محل القوى الأصلية ولها نفس تأثيرها.
• يمكن حساب قانون القوة المحصلة لمجموعة من القوى المؤثرة على جسم من الرسم البياني.
  • يتم ذلك عن طريق رسم نواقلها في اتجاه واحد ويكون الاتجاه الناتج معاكسًا للاتجاه الدوري لهذه القوى.
• في اللغة الإنجليزية ، يطلق عليه Total Force.

ننصحك بزيارة مقال: