كان اكتشاف قوانين الحركة الثلاثة أول من طور القوانين التي تفسر الجاذبية ، وهذا العالم له مساهمات هائلة في الفيزياء وله الكثير من القوانين التي تصف الكثير من ظواهر الطبيعة ، وفي هذه المقالة سنتحدث بالتفصيل عن مكتشف قوانين الحركة وشرح ماهية هذه القوانين الثلاثة.
مكتشف قوانين الحركة الثلاثة
اكتشاف قوانين الحركة الثلاثة هو العالم سير إسحاق نيوتن (إنجليزي: إسحاق نيوتن) عالم فيزياء بريطاني ولد عام 1642 م ، يمتلك الكثير من القوانين الفيزيائية والرياضية والنظريات التي تصف الظواهر الطبيعية ، قدم نيوتن نظرياته عن الجاذبية في عام 1666 ، عندما كان عمره 23 عامًا فقط. قدم ثلاثة قوانين للحركة ، تُعرف الآن باسم قوانين الحركة ، لأن نيوتن أثبت أن حركة الأرض والأجرام السماوية يمكن وصفها كماًا لنفس مبادئ الحركة والجاذبية ، وهذه القوانين الثلاثة تصف حركة كل الأجسام على الأرض. كما أنه كان ناجحًا نسبيًا في شرح حركة بعض الأجرام السماوية.
كانت قوانين نيوتن فصلاً علميًا للعديد من الفرضيات والنظريات الفيزيائية والعلمية ، وخلف كل من هذه القوانين الثلاثة ، أصبح واضحًا في حد ذاتها وحتى مع ظهور نظرية ألبرت أينشتاين للنسبية أنه لم يكن من الممكن استعمال قوانين نيوتن للحركة على الأجسام الكبيرة مثل يمكن القول إنها خبرة علمية تجلب الأجسام الكونية ، لكن هذه القوانين مستخدمة في الفيزياء حتى يومنا هذا ، ولن تجد كتابًا فيزياء لا يذكر شيئًا عن هذه القوانين الثلاثة.
قانون نيوتن الأول للحركة
ينص قانون نيوتن الأول على أنه إذا كان الجسم في حالة راحة أو يتحرك بسرعة ثابتة في خط مستقيم ، فسيظل في حالة سكون أو سيستمر في التحرك في خط مستقيم بسرعة ثابتة ما لم يتأثر بقوة خارجية ، تُعرف هذه الفرضية بقانون القصور الذاتي هنا صاغ الفيزيائي جاليليو جاليلي قانون القصور الذاتي لنيوتن من قوانين الحركة الأفقية على الأرض ، ثم قام العالم لاحقًا رينيه ديكارت بتعميم ذلك وقبل أن يعتقد جاليليو ونيوتن أن كل حركة أفقية تتطلب قوة مباشرة لتحريكها ، ولكن من تجارب جاليليو واستنتج من قوانين نيوتن أن الجسم المتحرك سيبقى بالداخل. ما لم تسبب قوة مثل الاحتكاك توقفًا ، يمكن صياغة حالة الحركة وقانون نيوتن الأول للحركة رياضيًا على النحو التالي:
القوة الكلية الملهمة على الجسم = صفر
مجموع القوى = 0
0 = F ∑
قانون نيوتن الثاني للحركة
ينص قانون نيوتن الثاني للحركة على أنه عندما تؤثر القوة على جسم ما ، فإنها تكتسب زخمًا وأن هذا التسارع يتناسب مع القوة ويتناسب عكسًا مع كتلته ، وهو تفسير كمي للتغييرات التي يمكن أن تسببها القوة في حركة الجسم ، وينص القانون الثاني على معدل التغيير في الوقت. زخم جسم ما يساوي مقدار القوة الملهمة عليه من حيث الحجم والاتجاه ، ويساوي حاصل ضرب ناتج الزخم والكتلة والسرعة لجسم ما هو كمية متجهة مع مقدار واتجاه ، والقوة الملهمة على الجسم يمكن أن تغير مقدار الزخم أو اتجاهه أو كليهما ، ونيوتن القانون الثاني هو أحد أهم القوانين. يمكن صياغة الفيزياء وقانون نيوتن الثاني للحركة رياضيًا على النحو التالي:
القوة الناتجة = كتلة الجسم x تسارع الجسم
F = م × أ
عندما تكون F هي القوة المحصلة ، فإن a هي تسارع الجسم و m هي كتلة الجسم.
قانون نيوتن الثالث للحركة
الحالة الثالثة لحركة نيوتن هي أن كل قوة رد فعل متساوية في الحجم ولها رد فعل في الاتجاه المعاكس لها ، لأنه عندما يتفاعل جسمان ، يبذلان قوى متساوية في الحجم والاتجاه المعاكس لبعضهما البعض ، ويعرف القانون الثالث أيضًا باسم قانون الفعل ورد الفعل و هذا القانون مهم في تحليل المشكلة المادية في توازن الجسم الساكن حيث تتوازن كل القوى على الجسم الساكن ، ويمكن أيضًا تطبيق هذا القانون على الأشياء المتحركة ، والتي تكون ثابتة أو متسارعة ، وعلى سبيل المثال ، إذا تم وضع كتاب على طاولة ، فإن هذا الكتاب يمارس قوة هبوط. وزنه على الطاولة متساوٍ ، ووفقًا لقانون نيوتن الثالث ، فإن الجدول سيؤثر على الكتاب بقوة مساوية لوزن الكتاب وستعكس اتجاهه ، وتحدث هذه القوة لأن وزن الكتاب يتسبب في تشوه الجدول بشكل خفيف وغير مرئي.
في انتهاء هذا المقال ، سنكتشف من اكتشف قوانين الحركة الثلاثة ، وقد شرحنا بالتفصيل ما هي قوانين الحركة الثلاثة التي صاغها إسحاق نيوتن ، مع لمحة موجزة عن نيوتن ونطاق تأثير قوانينه ونظرياته على الفيزياء.
المراجع
grc.nasa.gov ، 12/32/2020
britannica.com ، 12/32/2020
britannica.com ، 12/32/2020
britannica.com ، 12/32/2020
