الميكانيكا الكلاسيكية — قوانين نيوتن للحركة: تحليل حركة الجسيمات — السنة الأولى جامعي — المنهاج الجزائري

مقدمة في الميكانيكا الكلاسيكية

الميكانيكا الكلاسيكية هي فرع من الفيزياء يدرس حركة الأجسام تحت تأثير القوى. أسسها إسحاق نيوتن بقوانينه الثلاثة الشهيرة.

قوانين نيوتن للحركة

1. القانون الأول (القصور الذاتي): يبقى الجسم على حالته من سكون أو حركة منتظمة في خط مستقيم ما لم تؤثر عليه قوة خارجية تغير من حالته.
2. القانون الثاني: القوة المحصلة المؤثرة على جسم تساوي حاصل ضرب كتلته في تسارعه: F = ma
3. القانون الثالث (الفعل ورد الفعل): لكل فعل رد فعل مساوٍ له في المقدار ومعاكس له في الاتجاه.

تحليل حركة الجسيمات

لتحليل حركة جسيم، نبدأ بتحديد القوى المؤثرة عليه ثم نطبق قانون نيوتن الثاني:

• السرعة: v(t) = v₀ + ∫ a(t) dt
• الإزاحة: x(t) = x₀ + ∫ v(t) dt

أنواع القوى في الميكانيكا

• قوة الجاذبية: F_g = mg
• قوة الاحتكاك: f = μN
• قوة النابض: F = -kx (قانون هوك)

أمثلة تطبيقية

مثال: جسم كتلته 5kg يُسحب بقوة أفقية مقدارها 20N على سطح أملس. احسب تسارعه.
الحل: F = ma ⇒ a = F/m = 20/5 = 4 m/s²