المحتويات
كلما زادت كتلة الصندوق ، زادت القوة المطلوبة لدفعه ، واشتهر العالم الإنجليزي إسحاق نيوتن في علم الفلك والفيزياء والرياضيات ، مما دفعه إلى تطوير نظريات توضح حركة الكواكب والأجسام المختلفة. سوف نتعلم قوانين نيوتن للحركة.
المحتويات
كلما زادت كتلة الصندوق ، زادت القوة التي يحتاجها لدفعه
وضع العالم إسحاق نيوتن قوانين نيوتن في حالة حركة ، حيث يصف نيوتن في هذه القوانين العلاقة بين حركة الأجسام والقوى المؤثرة عليها وتشكل هذه القوانين أسس الميكانيكا الكلاسيكية وبناءً على قانون نيوتن الثاني ، كلما زادت كتلة مربع ، الحاجة إلى دفعها البيان أن القوة التي شعر بها كانت بهذا القدر؟
أنظر أيضا: تسارع سيارة تتأثر بقوة محصلة 150 نيوتن وكتلة 50 كجم
قوانين نيوتن
طور نيوتن ثلاثة قوانين أساسية مشهورة جدًا في عمله الفيزيائي تُعرف باسم قوانين نيوتن للحركة ، وتعتبر هذه القوانين الثلاثة القواعد الأساسية للميكانيكا الكلاسيكية ويتم تلخيص قوانين نيوتن الثلاثة على النحو التالي:
قانون نيوتن الأول
ينص قانون نيوتن الأول أو قانون القصور الذاتي على أن الجسم الساكن سيبقى ثابتًا ما لم تعمل عليه قوة خارجية لتغيير حالته ، وسيستمر الجسم المتحرك في التحرك بسرعة ثابتة وفي خط مستقيم ما لم تكن هناك قوة خارجية يعمل عليه لتغييره. حالة الحركة الثابتة يمكن صياغة نص القانون رياضيًا على النحو التالي:[1]
بينما:
- F∑: يعبر عن مجموع القوى المؤثرة على الجسم.
- F: يمثل القوة المقاسة بالنيوتن.
وإذا كان الجسم في حالة سكون ، فإن سرعته وتسارعه تساوي الصفر ، وإذا كان الجسم في حالة حركة ، فإن سرعة الجسم لا تساوي الصفر ، ولكن في هذه الحالة يتحرك الجسم بسرعة ثابتة ، وبالتالي تسارعه يساوي الصفر.
قانون نيوتن الثاني
ينص قانون نيوتن الثاني ، أو قانون التسارع ، على أن التسارع الذي يحققه جسم ما يتناسب طرديًا مع مقدار القوة التي تتسبب في اكتساب هذا التسارع ، وفي نفس الاتجاه ، ويتناسب عكسياً مع كتلة الجسم. ويمكن التعبير عنها رياضيًا على النحو التالي:[2]
- (F = ma∑) أو s = k × v
بينما:
- F∑: يعبر عن مجموع القوى المؤثرة على الجسم.
- F: يمثل القوة المقاسة بالنيوتن.
- م: يدل على الكتلة المقاسة بالكيلوجرام.
- أ: يعني التسارع المقاس بالمتر في الثانية المربعة.
يأتي تفسير قانون نيوتن الثاني مع زيادة تسارع الجسم مع زيادة القوة الكلية المؤثرة على الجسم ، وتقل مع زيادة كتلة الجسم والعكس صحيح.
قانون نيوتن الثالث
ينص قانون نيوتن الثالث على أنه لكل فعل رد فعل متساوي الحجم واتجاه معاكس ، أي أن متوسط القوى المؤثرة على الجسم الثاني على الجسم الأول يساوي متوسط القوى المؤثرة على الجسم الثاني على الجسد الأول. الأشياء في اتجاهين متعاكسين فقط ، ويمكن التعبير عن هذا القانون رياضيًا على النحو التالي:[3]
- F2- = F1 أو S1 = – S2
بينما:
- F: يمثل القوة المقاسة بالنيوتن.
- F1: تعبر عن القوة الأولى التي ينتجها الجسم الأول وتعمل على الجسم الثاني.
- F2-: تشير إلى القوة الثانية الناشئة من الجسم الثاني وتأثيرها على الجسم الأول ، وتشير علامة الطرح إلى الاتجاه المعاكس بين القوة الأولى والثانية.
يأتي تفسير قانون نيوتن الثالث بأنه إذا مارس أحد الجسد بعض القوة على جسم آخر ، فإن الجسم الآخر سيتفاعل نتيجة لحركة الجسم الأول وستكون قوته بنفس المقدار ولكن معاكسة لقوته. اتجاه.
انظر أيضًا: إذا ضغطت على صندوق وزنه 20 كجم بقوة 40 نيوتن ، فما تسارع الصندوق؟
نظرًا لأننا نسلط الضوء على قوانين نيوتن الثلاثة بتفسيراتها التفصيلية ، فقد وصلنا إلى نهاية مقالتنا مع زيادة كتلة الصندوق ، ويحتاج إلى مزيد من القوة لدفعه.