امثلة على قانون نيوتن

كتابة: شيرين السيد آخر تحديث: 01 مارس 2021 , 21:43

قوانين نيوتن للحركة

قوانين نيوتن للحركة توضح العلاقات بين القوى المؤثرة على الجسم وحركة الجسم ، وأول من صاغها عالم الفيزياء والرياضيات الإنجليزي إسحاق نيوتن وهو العالم المشهور بالتفاحة الذهبية تفاحة نيوتن ، فيما يلي نتعرف على قوانين نيوتن وتطبيقاتها في حياتنا :

قانون نيوتن الأول

ينص قانون نيوتن الأول ، الذي يُطلق عليه أيضًا قانون القصور الذاتي ، على أن الكائن يظل في حالة سكون أو يستمر في حركة موحدة ما لم يُجبر على التغيير بفعل قوة خارجية ، ويُطلق على ميل الكائن للبقاء في حالة راحة أو الحفاظ على سرعة ثابتة القصور الذاتي وتختلف مقاومته للانحراف عن القصور الذاتي باختلاف كتلته ، يتطلب الأمر مجهودًا بدنيًا وقوة ، وللتغلب على القصور الذاتي للشخص لكي ينهض من الفراش في الصباح ، وسوف تستمر الدراجة أو السيارة في التحرك ما لم يستخدم السائق قوة احتكاك من خلال الفرامل لإيقافها ، وسيتم دفع السائق أو الراكب في سيارة متحركة الذي لا يرتدي حزام الأمان إلى الأمام عندما تتوقف السيارة فجأة لأنه يظل في حالة حركة ، حيث يوفر حزام الأمان المثبت قوة تقييد لحركة الراكب أو السائق.

قانون نيوتن الثاني

يحدد قانون نيوتن الثاني القوة والتسارع العلاقة بين التغيير في سرعة جسم متحرك وتسارعه والقوة المؤثرة عليه ، وهذه القوة تساوي كتلة الجسم مضروبة في تسارعه ، ويتطلب دفع يخت صغير في البحر قوة إضافية أصغر من دفع ناقلة عملاقة لأن الأخيرة لديها كتلة أكبر من الأولى.

قانون نيوتن الثالث 

ينص قانون نيوتن الثالث الفعل ورد الفعل على أنه لا توجد قوى منعزلة ، لكل قوة موجودة ، تعمل ضدها قوة متساوية في الحجم واتجاه معاكس: الفعل ورد الفعل ، على سبيل المثال ، الكرة التي تُلقى على الأرض تمارس قوة هبوط ، ردا على ذلك ، تمارس الأرض قوة صاعدة على الكرة وترتد ، لا يستطيع الإنسان السير على الأرض بدون قوة احتكاك الأرض ، عندما يخطو خطوة واحدة إلى الأمام ، فإنه يبذل قوة للخلف على الأرض ، وتستجيب الأرض من خلال ممارسة قوة احتكاك في الاتجاه المعاكس مما يسمح للمشاة بالتحرك للأمام بينما يخطو خطوة أخرى بقدمه الأخرى.[1]

أمثلة على قانون نيوتن الأول

إذا قمت بزلق قرص هوكي على الجليد ، فسوف يتوقف في النهاية بسبب الاحتكاك على الجليد ، وسوف يتوقف أيضًا إذا اصطدم بشيء ما ، مثل عصا اللاعب أو عمود المرمى ، إذا ركلت كرة في الفضاء ، فسوف تستمر إلى الأبد ، لأنه لا توجد جاذبية أو احتكاك أو مقاومة هوائية ضدها ، سيتوقف عن السير في اتجاه واحد فقط إذا اصطدم بشيء مثل النيزك أو وصل إلى مجال الجاذبية لكوكب آخر ، إذا كنت تقود سيارتك بسرعة عالية جدًا واصطدمت بشيء ما ، مثل جدار من الطوب أو شجرة ، سوف تتوقف السيارة فورًا ، لكنك سوف تستمر في التقدم للأمام ، لهذا السبب تحتوي السيارات على وسائد هوائية لحمايتك من الاصطدام بالزجاج الأمامي.

أمثلة على قانون نيوتن الثاني

إذا استخدمت نفس القوة لدفع شاحنة ودفع السيارة ، فإن السيارة سيكون لها تسارع أكبر من الشاحنة ، لأن السيارة أقل كتلة ، من الأسهل دفع عربة تسوق فارغة بدلاً من عربة تسوق ممتلئة ، لأن عربة التسوق الممتلئة بها كتلة أكبر من عربة التسوق الفارغة ، هذا يعني أن الأمر يتطلب مزيدًا من القوة لدفع عربة التسوق الكاملة.[2]

أمثلة على قانون نيوتن الثالث

يمكن تطبيق هذا القانون في أي مكان وفي كل مكان في المناطق المحيطة ، فيما يلى نعرض بعض الأمثلة على أزواج الفعل والتفاعل :

  • يدفع السباح الماء للخلف بيديه ويدفع الماء في المقابل السباح للأمام ، مما يمكنه من المضي قدمًا أثناء السباحة.
  • رجل يمشي على الأرض: أثناء المشي يقوم الإنسان بدفع الأرض إلى الخلف ، والأرض في المقابل تدفع الشخص إلى الأمام مما يجعله يمشي.
  • يقوم الطائر أثناء الطيران بدفع الهواء للأسفل بمساعدة جناحيه ، تماشياً مع قانون نيوتن الثالث للحركة ، يدفع الهواء الطائر لأعلى.
  • عندما يكون الشخص مستلقيًا على سرير ، فإن وزنه يعارضه قوة رد فعل من السرير (بافتراض أنه يجب أن يكون هناك بسبب قانون نيوتن الثالث للحركة) ، في المقابل ، تلغي كلتا القوتين بعضهما البعض ، ويتمتع الشخص بوضع التوازن.
  • عندما تقفز من قارب تجديف صغير في الماء ، سوف تدفع نفسك للأمام نحو الماء ، نفس القوة التي استخدمتها للدفع للأمام ستجعل القارب يتحرك للخلف.  
  • عندما يندفع الهواء خارج البالون ، يكون رد الفعل المعاكس هو أن البالون يطير لأعلى.  
  • عندما تغوص من على لوح الغوص ، تضغط لأسفل على لوحة القفز ، يعود اللوح إلى الوراء ويدفعك إلى الهواء.

وهناك مليون مثال آخر لقانون نيوتن الثالث للحركة في بيئتنا ، يمكنك أن تجده في أي مكان وفي كل مكان.[3]

أهمية قوانين نيوتن

  • ينطبق قانون نيوتن الأول على الوسائد الهوائية وأحزمة المقاعد ومساند الرأس من حيث الحفاظ على راحة جسمك أثناء القيادة ، وهذا بدوره سيبقيك آمنًا ، فعندما تصطدم بسيارتك ، فإن حركة جسمك في السيارة تتطابق مع حركة القرن نفسه ، لذلك عندما تصطدم ، يميل جسمك إلى الاستمرار في الحركة ، لذلك مع مسند الرأس وحزام الأمان والوسادة الهوائية ، تم تصميمها جميعًا لإبطاء الحركة الأمامية لجسمك في السيارة.
  • ركوب الأفعوانية طريقة رائعة لتجربة قوانين نيوتن ، اربط كل قانون بأحد جوانب الرحلة ، أثناء ركوب الأفعوانية ، يمكن أن يتعلق قانون نيوتن الأول بكونك ثابتًا في مقعد الأفعوانية قبل بدء الركوب ، ثم يتم دفعها للخلف عند بدء الركوب ، هذا لأن جسمك في حالة راحة ويرغب في البقاء مستريحًا.
  • تتمثل فوائد الاحتكاك في الرياضة في أنه يسهل الجري والتوقف وتشغيل أي نوع من الملاعب أو المضمار الرياضي (يمنعنا من الانزلاق) ، كما أنه يساعدنا عندما نحاول رمي الأشياء والتقاطها لأن قوة الاحتكاك تبقي الأشياء في أيدينا ، بدون الاحتكاك في الرياضة ، سيكون من الصعب للغاية التنافس ضد الآخرين أو لمجرد التسلية.
  • تتمثل فوائد الاحتكاك في صناعة النقل في أنها مسؤولة عن إبطاء سرعة السيارة التي يتم قيادتها ، كما أنها تساعدنا أيضًا عندما نركب تلك السيارة المذكورة لأنها تمنعنا من السقوط والانزلاق في جميع أنحاء القطار أثناء تسارعه ، أو تباطؤ ، بدون الاحتكاك في صناعة النقل ، لن نكون قادرين على إيقاف المركبات التي نحاول نقل الأشخاص فيها أو التحرك لأن العجلات ستستمر في الدوران بسبب نقص الاحتكاك.[4]
الوسوم
زر الذهاب إلى الأعلى
إغلاق