قوانين نيوتن للحركة: القانون الأول والثاني والثالث – العلوم الفيزيائية — السنة الثانية ثانوي (شعبة علوم تجريبية) — المنهاج الجزائري

قوانين نيوتن للحركة: القانون الأول والثاني والثالث

قوانين نيوتن للحركة هي ثلاثة قوانين فيزيائية أساسية وضعها العالم إسحاق نيوتن في القرن السابع عشر، وتشكل أساس الميكانيكا الكلاسيكية. تصف هذه القوانين العلاقة بين القوى المؤثرة على جسم وحركته.

القانون الأول: قانون القصور الذاتي (Inertia)

ينص على أن الجسم الساكن يبقى ساكناً، والجسم المتحرك يبقى متحركاً بسرعة ثابتة وفي خط مستقيم، ما لم تؤثر عليه قوة خارجية تغير من حالته. يُعرف هذا القانون أيضاً بمبدأ القصور الذاتي.

مثال: عندما تتوقف الحافلة فجأة، يستمر الركاب في الحركة إلى الأمام بسبب القصور الذاتي. كذلك، يصعب دفع سيارة معطلة لأنها تقاوم التغيير في حالتها الحركية.

القانون الثاني: قانون التسارع (Acceleration)

ينص على أن تسارع جسم يتناسب طردياً مع محصلة القوى المؤثرة عليه وعكسياً مع كتلته. ويعبر عنه بالعلاقة:
F = ma
حيث F القوة (نيوتن)، m الكتلة (كغ)، a التسارع (م/ث²).

مثال: إذا أثرت قوة مقدارها 10 نيوتن على كتلة 2 كغ، فإن التسارع = 10/2 = 5 م/ث². وإذا ضاعفنا القوة إلى 20 نيوتن، يتضاعف التسارع إلى 10 م/ث².

القانون الثالث: قانون الفعل ورد الفعل (Action-Reaction)

ينص على أن لكل فعل رد فعل مساو له في المقدار ومعاكس له في الاتجاه. القوتان تؤثران على جسمين مختلفين.

مثال: عند المشي، تدفع قدمك الأرض إلى الخلف (فعل)، فتسحبك الأرض إلى الأمام (رد فعل). وفي الصاروخ، يندفع الغاز الساخن إلى أسفل (فعل) فتدفع الصاروخ إلى أعلى (رد فعل).

تطبيقات على قوانين نيوتن

• قيادة السيارة: عند الضغط على الفرامل، تعمل قوة احتكاك على إيقاف السيارة (القانون الأول والثاني).
• الرياضة: في كرة القدم، كلما زادت قوة الركل زاد تسارع الكرة (القانون الثاني).
• الملاحة الفضائية: تعمل محركات الصواريخ وفق القانون الثالث لدفع المركبات الفضائية.

تمارين

1. سيارة كتلتها 1500 كغ تتسارع بمقدار 3 م/ث². احسب محصلة القوى المؤثرة عليها.
2. اشرح مبدأ عمل الصاروخ باستخدام قانون نيوتن الثالث.
3. ما الفرق بين الكتلة والوزن؟ وكيف يحسب الوزن باستخدام قانون نيوتن الثاني؟
4. إذا أثرت قوة مقدارها 50 نيوتن على كتلة مجهولة فأكسبتها تسارع 10 م/ث²، احسب الكتلة.

للمزيد من الدروس الفيزيائية، راجع درس النظام البيئي: مكوناته وتوازنه، كما يمكنك الاطلاع على التلوث وأنواعه وتأثيره على الصحة والبيئة.