العلوم الفيزيائية: قوانين نيوتن للحركة – 1 ثانوي (شعب علمية) – بكالوريا – المنهاج الجزائري

قوانين نيوتن للحركة

قوانين نيوتن للحركة (Newton Laws of Motion) هي ثلاثة قوانين اساسية في الفيزياء الكلاسيكية تشكل اساس الميكانيكا.

اولا: القانون الاول – قانون القصور الذاتي

النص: كل جسم يبقى في حالة سكون او حركة مستقيمة منتظمة ما لم تؤثر عليه قوة خارجية تغير من حالته.

ملاحظات:

• القصور الذاتي (Inertie) هو ميل الجسم لمقاومة تغير حالته الحركية
• كلما زادت كتلة الجسم، زاد قصوره الذاتي
• المرجع الذي يتحقق فيه هذا القانون يسمى المرجع الغاليلي (Referentiel galileen)

ثانيا: القانون الثاني – قانون التسارع

النص: تسارع جسم يتناسب طردا مع محصلة القوى المؤثرة عليه وعكسا مع كتلته.

الصيغة: ΣF = m x a

حيث:
ΣF: محصلة القوى (N – نيوتن)
m: الكتلة (kg)
a: التسارع (m/s²)

مثال محلول:

كرة كتلتها 2 kg تؤثر عليها قوة افقية شدتها 10 N. احسب تسارعها.

الحل: a = F / m = 10 / 2 = 5 m/s²

ثالثا: القانون الثالث – قانون الفعل ورد الفعل

النص: لكل فعل رد فعل مساو له في المقدار ومعاكس له في الاتجاه.

ملاحظات:

• القوتان متساويتان في المقدار ومتعاكستان في الاتجاه
• تؤثر كل منهما على جسمين مختلفين
• مثال: عندما تدفع حائطا، فان الحائط يدفعك بنفس القوة
• مثال: الارض تجذب التفاحة (وزنها) والتفاحة تجذب الارض بنفس القوة

تطبيق شامل:

جسم كتلته 5 kg موضوع على سطح افقي املس. اثرت عليه قوة افقية شدتها 20 N.

احسب تسارع الجسم وقوة رد فعل السطح.

الحل:
التسارع: a = F / m = 20 / 5 = 4 m/s²
رد فعل السطح: R = mg = 5 x 9.81 = 49.05 N (الى الاعلى)

تمارين تطبيقية

التمرين 1:

سيارة كتلتها 1000 kg تتحرك بتسارع 2 m/s². احسب القوة المحركة.

التمرين 2:

قوة شدتها 50 N تؤثر على جسم فتكسبه تسارع 10 m/s². احسب كتلة الجسم.

التمرين 3:

اشرح القانون الثالث لنيوتن بمثال من الحياة اليومية.

التمرين 4:

رائد فضاء كتلته 80 kg في محطة فضائية. كم تبلغ كتلته؟ وكم يبلغ وزنه؟

للاستزادة، راجع درس السقوط الحر: معادلات الحركة وكذلك درس القوى والحركة: قوانين نيوتن.