المقدمة
قوانين نيوتن هي مجموعة من ثلاثة قوانين فيزيائية تصف العلاقة بين القوة والحركة. وضعها إسحاق نيوتن في القرن السابع عشر، وهي واحدة من أهم القوانين في الفيزياء الكلاسيكية. قوانين نيوتن هي:
قانون نيوتن الأول
القصور الذاتي: ينص قانون نيوتن الأول على أن الجسم الساكن يظل ساكنًا والجسم المتحرك يظل متحركًا بسرعة ثابتة في خط مستقيم ما لم تؤثر عليه قوة خارجية.
التعريف: القصور الذاتي هو ميل الجسم للمقاومة لأي تغيير في حركته.
الأمثلة:
كرة الجولف التي تقع على الأرض تبقى هناك حتى يتم ضربها بعصا الجولف.
السيارة التي تسير بسرعة ثابتة على الطريق المستقيم ستستمر في السير بنفس السرعة في نفس الاتجاه حتى يتم الضغط على المكابح أو تدوير عجلة القيادة.
قانون نيوتن الثاني
القوة تساوي كتلة الجسم مضروبة في تسارعه: ينص قانون نيوتن الثاني على أن مقدار القوة اللازمة لتسريع جسم ما يساوي كتلة الجسم مضروبة في تسارعه.
التعريف: القوة هي كمية متجهة لها مقدار واتجاه. الكتلة هي كمية قياسية لمدى صعوبة تسريع الجسم. التسارع هو كمية متجهة لها مقدار واتجاه وتصف معدل تغير السرعة.
الأمثلة:
عندما تدفع شخصًا ما، فإن القوة التي تمارسها على هذا الشخص تساوي كتلة الشخص مضروبة في تسارعه.
عندما تدفع سيارة، فإن القوة التي تمارسها على السيارة تساوي كتلة السيارة مضروبة في تسارعها.
قانون نيوتن الثالث
لكل فعل رد فعل يساويه في المقدار ومعاكس له في الاتجاه: ينص قانون نيوتن الثالث على أنه عندما يتفاعل جسمين مع بعضهما البعض، فإن القوة التي يمارسها أحد الجسمين على الجسم الآخر تساوي في المقدار ومعاكسة في الاتجاه للقوة التي يمارسها الجسم الآخر على الجسم الأول.
التعريف: الفعل ورد الفعل هما قوتان متساويتان في المقدار ومتعاكستان في الاتجاه.
الأمثلة:
عندما تدفع شخصًا ما، فإن القوة التي تمارسها على هذا الشخص هي الفعل والقوة التي يمارسها الشخص عليك هي رد الفعل.
عندما تدفع سيارة، فإن القوة التي تمارسها على السيارة هي الفعل والقوة التي تمارسها السيارة عليك هي رد الفعل.
التطبيقات
الميكانيكا: تستخدم قوانين نيوتن في الميكانيكا لوصف حركة الأجسام. على سبيل المثال، يمكن استخدام قوانين نيوتن لحساب تسارع جسم ما أو القوة اللازمة لتسريع جسم ما.
علم الفلك: تستخدم قوانين نيوتن في علم الفلك لوصف حركة الكواكب والنجوم والمجرات. على سبيل المثال، يمكن استخدام قوانين نيوتن لحساب مدار كوكب حول الشمس.
الهندسة: تستخدم قوانين نيوتن في الهندسة لتصميم الهياكل والمباني. على سبيل المثال، يمكن استخدام قوانين نيوتن لحساب القوى التي تعمل على جسر أو مبنى وتصميم الهيكل بحيث يمكنه تحمل هذه القوى.
الخلاصة
قوانين نيوتن هي مجموعة من ثلاثة قوانين فيزيائية تصف العلاقة بين القوة والحركة. قوانين نيوتن هي واحدة من أهم القوانين في الفيزياء الكلاسيكية ولها تطبيقات واسعة في مجالات مختلفة مثل الميكانيكا وعلم الفلك والهندسة.