الفيزياء — الميكانيكا الكلاسيكية: قوانين نيوتن للحركة — المستوى الجامعي

مقدمة في الميكانيكا الكلاسيكية

الميكانيكا الكلاسيكية هي فرع الفيزياء الذي يصف حركة الأجسام تحت تأثير القوى. وضع أسسها إسحاق نيوتن في كتابه “المبادئ الرياضية للفلسفة الطبيعية” (1687). تعتمد الميكانيكا الكلاسيكية على ثلاثة قوانين أساسية للحركة، بالإضافة إلى قانون الجذب العام.

قوانين نيوتن للحركة

القانون الأول: قانون القصور الذاتي

“يبقى الجسم على حالته من سكون أو حركة منتظمة في خط مستقيم ما لم تؤثر عليه قوة محصلة تغير من حالته.” هذا يعني أن الأجسام تقاوم التغيير في حالتها الحركية، وهذه الخاصية تُعرف بالقصور الذاتي (Inertia) الذي يتناسب مع الكتلة.

القانون الثاني: قانون التسارع

“التسارع الذي يكتسبه الجسم يتناسب طردياً مع القوة المحصلة المؤثرة عليه وعكسياً مع كتلته.” رياضياً: ΣF = ma، حيث F القوة (نيوتن)، m الكتلة (كجم)، a التسارع (م/ث²). هذا القانون هو أساس الديناميكا.

القانون الثالث: قانون الفعل ورد الفعل

“لكل فعل رد فعل مساوٍ له في المقدار ومعاكس له في الاتجاه.” عندما يؤثر جسم A بقوة على جسم B، فإن B يؤثر على A بقوة مساوية في المقدار ومعاكسة في الاتجاه. هاتان القوتان تؤثران على جسمين مختلفين.

قانون الجذب العام

ينص على أن أي جسمين في الكون يتجاذبان بقوة تتناسب طردياً مع حاصل ضرب كتلتيهما وعكسياً مع مربع المسافة بين مركزيهما: F = G·m₁·m₂/r²، حيث G = 6.67×10⁻¹¹ N·m²/kg².

مثال تطبيقي

سيارة كتلتها 1000 كجم تتحرك بتسارع 2 م/ث². القوة المحصلة = 1000 × 2 = 2000 نيوتن. إذا أثرت قوة احتكاك قدرها 500 نيوتن، فإن قوة المحرك = 2000 + 500 = 2500 نيوتن.

للاستزادة في الفيزياء والعلوم، اقرأ درس التنمية الاقتصادية في الجزائر ودرس تصحيح مقترح لموضوع بكالوريا شعبة آداب وفلسفة.