Header Ads

القانون الأول لنيوتن للحركة


قانون نيوتن الأول لحركة الأجسام

وضع العالم الانجليزي اسحاق نيوتن ثلاثة قوانين لحركة الاجسام ، وهذه الثلاثة القوانين هي أساس علم الميكانيكا الكلاسيكية
وقد أحدثة هذه القوانين نقلةٍ نوعية في علم الفيزياء بشكل عام. وتصف هذه القوانين الثلاث العلاقة بين الأجسام والقوى التي تؤثر عليها والحركة الناتجة عن هذه القوى وقد استخدمها في تفسير عدد كبير من الظواهر والأنظمة الفيزيائية، وفي الأساس كانت قوانين نيوتن تصف الحركة على نقاط فقط فقد أهمل نيوتن كتلة وشكل الأجسام للتركيز على حركتها فقط، لكن فيما بعد قام العالم أويلر بتعميم هذه القوانين لتشمل الأجسام بشكل عام. وينص قانون نيوتن الأول على أنّ "الجسم يظل في حالته الساكنة(إما السكون التام أو التحريك في خط مستقيم بسرعة ثابتة) ما لم تؤثر عليه قوة تغير من هذه الحالة"، أي أنّ سرعة الجسم تظل ثابتة وفي الاتجاه نفسه ( وليس ضرورياً أن تساوي السرعة صفراً) في حال كانت مجموع القوى على هذا الجسم تساوي صفراً، وبالتالي يبقى الجسم الساكن سكوناً تاماً على حالته والجسم المتحرك بسرعة ثابتة على حالته في حال لم يتأثر الجسم بأيّ قوةٍ خارجية تغير من هذه الحالة. ويشتمل هذا الفانون على عدد من المفاهيم، أولها أنّ الجسم لا يستطيع أن يغير من حالته الحركية من تلقاء نفسه فالجسم يمانع تغيير حالته الحركية ولا يتم ذلك إلّا في حال وجود قوة خارجية تقوم بذلك وهو ما يسمى بعلم الفيزياء بالقصور الذاتي. ويتأثر القصور الذاتي لجسمٍ ما بكتلته فكلما زادت كتلة الجسم زادت ممانعته للحركة أي زاد قصوره الذاتي، فنحن نلحظ ذلك عندما نقوم بتحريك حجر صغير إذ نستطيع فعل ذلك بكل سهولة أمّا في حال قمت بمحاولة تحريك صخرة كبيرة فإنّك ستجد صعوبة كبيرة بفعل ذلك بسبب كتلتها العالية. وتغيير الحالة الحركية للجم يكون بعدة أشكل تختلف باختلاف مكقدار واتجاه القوة المؤثرة على جسم معين فلو كانت القوة معاكسة وبمقدار كبير لإإنّ الجسم سيقوم بالتوقف أو تغيير اتجاه حركته إلى الاتجاه المعاكس في حال كانت القوة كافية لذلك، أمّا في حال كانت القوة المؤثرة بالاتجاه المعاكس قليلة فإن المحصلة ستكون التقليل من سرعة ذاك الجسم فقط،وفي حال التأثير على جسم ساكن بقوة أكبر من قوة القصور الذاتي لذلك الجسم فإنّه سيقوم بتغيير حالته من السكون إلى الحركة. ومن الأمثلة التي نلاحظها يومياً على قانون نيوتن الأول هو الأجسام التي تكون في داخل المركبات إذ أننّا نجدها تمانع القوة التي تؤثر بها هذه المركبة عليها فعندما تقوم المركبة بالتوقف على سبيل المثال نجد أنّ الأجسام تتحرك قليلا إلى الأمام وهي الحالة التي كانت عليها هذه الأجسام قبل توقف المركبة أي الحركة إلى الأمام.

إذا أردت رفع حقيبة عن سطح الأرض فيجب أن تؤثر عليها بقوة إلى أعلى, وإذا أراد سائق تغيير اتجاه سير العربة التي يقودها فإنه يؤثر بقوة على مقود السيارة .
ولعلك تلاحظ من الأمثلة السابقة ومن أمثلة حياتية عديدة أنه لكي تغير الحالة الحركية للجسم فلا بد من وجود قوة وهذا ما ينص عليه القانون الأول لنيوتن :
" يبقى الجسم الساكن ساكناً, ما لم تؤثر فيه قوة , يبقى والجسم المتحرك متحركاً وبسرعة ثابتة وفي خط مستقيم, ما لم تؤثر عليه قوة محصلة تعمل على تغيير مقدار سرعته أو اتجاهها أو الاثنين معاً ".
وينبثق عن هذا القانون مفاهيم عديدة أهمها :1- القصور الذاتي :والقصور هو ممانعة الجسم لأي تغيير في حالته الحركية, أو عدم قدرته على إحداث تغيير في حالته الحركية, فالجسم لا يستطيع ( بنفسه ) أن يغير حالته الحركية, ولا بد من وجود قوة خارجية تعمل على ذلك.
2- كتلة الجسم :وكتلة الجسم هي كمية فيزيائية , كلما ازدادت ازداد القصور الذاتي للجسم, فتحريك صخرة كبيرة يحتاج إلى قوة أكبر من تلك اللازمة لتحريك صخرة صغيرة .
3- القوة :والقوة هي المؤثر الذي يؤثر في الأجسام فيؤدي إلى تغيير حالتها الحركية. والقوة تعمل على إحداث التغييرات التالية :
1- إيقاف الجسم المتحرك . 2- تحريك الجسم الساكن .
3- زيادة سرعة الجسم المتحرك . 4- تقليل سرعة الجسم المتحرك .
5- تغيير اتجاه الجسم المتحرك .


يحتوي هذا الموقع على أكثر من 90 كتاب فيزياء يمكن الحصول عليها من فهرس الموقع

ليست هناك تعليقات

يتم التشغيل بواسطة Blogger.