بعيدا عن التفاحة.. تعرف على قوانين الحركة الثلاثة عند نيوتين

نيوتين

كتب محمد عبد الرحمن

الأربعاء، 31 مارس 2021 03:00 ص

تمر اليوم الذكرى الـ294 على رحيل إسحاق نيوتين، أبرز العلماء مساهمة فى الفيزياء والرياضيات عبر العصور، شغل نيوتن منصب رئيس الجمعية الملكية، كما كان عضوًا فى البرلمان الإنجليزى، وصاغ نيوتن قوانين الحركة وقانون الجذب العام التى سيطرت على رؤية العلماء للكون المادى للقرون الثلاثة التالية حتى حلت محلها نظرية النسبية، كما أثبت أن حركة الأجسام على الأرض والأجسام السماوية يمكن وصفها وفق نفس مبادئ الحركة والجاذبية، وعن طريق اشتقاق قوانين كبلر من وصفه الرياضى للجاذبية، أزال نيوتن آخر الشكوك حول صلاحية نظرية مركزية الشمس كنموذج للكون.

قوانين نيوتن للحركة هى ثلاثة قوانين فيزيائية تُأسس علم حركة الأجسام، وتربط هذه القوانين القوى المؤثرة على الجسم بحركته. إسحاق نيوتن هو من وضع هذه القوانين، وقد استخدم هذه القوانين فى تفسير العديد من الأنظمة والظواهر الفيزيائية.

هذه القوانين الثلاثة نشرها إسحاق نيوتن لأول مرة فى كتابه "الأصول الرياضية للفلسفة الطبيعية" فى عام 1687 والذى يعد أساس الميكانيكا الكلاسيكية، استعمل نيوتن هذه القوانين ليُفسر ويتحرى كثير من الظواهر الفيزيائية، أظهر نيوتن أن هذه القوانين بالإضافة لقانون الجذب العام قادرة على تفسير قوانين كيبلر لحركة الكواكب ولازالت هذه القوانين من أهم القوانين الفيزيائية حتى الآن.

قانون نيوتن الأول

وينص هذا القانون على أنّ الجسم الساكن يظل ساكناً، والجسم المتحرك الذى يكون بسرعة محددة أى ثابتة وفى خط مستقيم يستمر ويبقى بحركته بالسرعة والاتجاه نفسه، إنْ لم تؤثر قوة خارجية فيه تجبره على تغيير ذلك. ويصف هذا القانون ميل الأجسام للمحافظة على حالتها الحركيّة وممانعة تغييرها، ويطلق على هذه الظاهرة خاصيّة القصور الذاتي، لذا يسمى قانون نيوتن الأول بقانون القصور الذاتي، وهذه الخاصية تعتمد على كتلة القصور للجسم وتزداد بازديادها، وهذا يعنى أنّ تغيير الحالة الحركية للجسم تكون أصعب كلما كانت كتلة القصور له أكبر.

قانون نيوتن الثاني

يتناسب تسارع الجسم والذى يكتسبه نتيجة لقوة دفع ما، تناسباً طرديّاً مع مجموع القوى المؤثرة فيه ويكون فى اتجاهها، ويوضح هذا القانون ماهية العلاقة بين القوة المؤثرة فى جسم معين ومقدار التغير فى الحالة الحركية له (تسارعه).