المقدمة:

هل تساءلت يومًا كيف تتحرك الأشياء ولماذا يتسارع بعضها أسرع من البعض الآخر؟ لا داعي للبحث أكثر! في هذا المقال، سنتحدث عن القوة والتسارع وعن فهم قوانين نيوتن إلى استكشاف أمثلة واقعية، سيقوم هذا المقال بفك رموز الحركة. لذا استعدوا لرحلة عبر عالم القوة والتسارع!

عناصر المقالة:

1.      القوة:

2.      القوة والتسارع:

3.      القوة المتزنة وغير المتزنة:

4.      جمع القوى:

5.      قوانين الحركة لنيوتن:

6.      الختام:

القوة:

ما الذي يحرك الأجسام؟ إذا أردت الجلوس على المائدة فإنك تسحب الكرسي بعيدًا عن الطاولة قبل أن تجلس، ثم تدفعه تحت الطاولة عندما تغادر. إنك تؤثر بقوة في الكرسي لتحركه. ف القوة إما دفع أو سحب وتقاس القوة  بوحدة  النيوتن في النظام الدولي للوحدات.

القوة والتسارع:

 لتغيير حركة جسم ما يجب أن تؤثر فيه بقوة، وتعمل على تسارعه. فعندما تقذف كرة مثلًا، فإن يدك تؤثر بقوة في الكرة، وتؤدي إلى زيادة سرعتها، ويقال عندئذ إن الكرة تسارعت. تعمل القوة كذلك على تغيير اتجاه حركة الكرة. فبعد أن تغادر الكرة يدك يتغير مسارها كما في الشكل 6. في أثناء تحليق الكرة تكون تحت تأثير قوة الجاذبية الأرضية لذلك يكون تسارع الكرة إلى أسفل فتتناقص سرعتها حتى تصبح صفرًا عند قمة مسارها، ثم تغير اتجاه حركتها فتصبح السرعة باتجاه التسارع نفسه، فتتزايد سرعة الكرة هابطة إلى أسفل. تذكر أن تغيير اتجاه حركة جسم يعني أنه في حالة تسارع. إن قوة الجاذبية سببت تسارع الكرة. وفي كل مرة تتغير سرعة جسم ما، أو يتغير اتجاه حركته، أو يتغيران معًا فإن قوة ما تكون قد أثرت في هذا الجسم.

القوى المتزنة وغير المتزنة:

 قد تؤثر مجموعة من القوى في جسم ما دون أن تحدث تغيرًا في حركته. إذا ضغطت أنت وصديقك بقوتين متساويتين على الباب، وكانت القوتان متعاكستين فإنّ الباب لا يتحرك. تكون القوى متزنة إذا ألغى بعضها أثر بعض، ولم تسبب تغيرًا في حركة الجسم. فإذا لم تُلْغِ بعض القوى أثر بعض، فإنها تكون غير متزنة.

جمع القوى:

 إذا أثرت في الجسم أكثر من قوة فكيف تكون حركة هذا الجسم؟ للإجابة عن ذلك نوحِّد هذه القوى في قوة واحدة تسمى القوة المحصلة، وهي التي تحدد حركة هذا الجسم. فكيف تتحد هذه القوى لتكوِّن القوة المحصلة؟ إذا كانت القوى في الاتجاه نفسه فإنها تجمع، لتعطي القوة المحصلة، وإذا كانت قوتان متعاكستان في الاتجاه فإن القوة المحصلة تساوي الفرق بينهما، وتكون في اتجاه القوة الكبرى أو تساوي صفرًا إذا كانت القوتان المتعاكستان متساويتين الشكل 7.

قوانين الحركة لنيوتن:

كان إسحق نيوتن عام 1665 م قد حصل على شهادة البكالوريوس في كلية ترنتي بجامعة كمبردج. لكن الكلية أُغْلِقَتْ مؤقتًا؛ خوفًا من وباء الطاعون الذي أخذ ينتشر في كل أنحاء أوروبا، مما اضطر نيوتن إلى العودة إلى الريف، حيث تفرغ لمراقبة الطبيعة، والتفكير في أمورها ووقائعها، وإجراء التجارب البسيطة. وقد أثمر ذلك كثيرًا من الاكتشافات العلمية، من بينها اكتشاف قانون الجاذبية. ومن أعظم اكتشافاته توضيح أثر القوى في تغيير حالة حركة الأجسام؛ حيث أدرك أن بإمكانه تفسير الحركة من خلال مجموعة من المبادئ تعرف حاليًّا بقوانين الحركة لنيوتن.

الختام:

1.      ندرك أن القوة ليست مجرد مصطلح في الفيزياء، بل هي العنصر الذي يحرك الأجسام ويغير حالتها. من خلال فهم قوانين الحركة لنيوتن، نستطيع تفسير كيف يتأثر الجسم بالقوى وكيف يتغير حالته بناءً على هذه القوى.

2.      القوة ليست فقط في الأفعال البسيطة مثل دفع أو سحب، بل هي القوة التي تلعب دورًا حاسمًا في جميع جوانب الحياة. من تسارع الكرة التي نقذفها إلى تأثير الجاذبية على كل جسم في هذا الكون، تظهر القوة كمفتاح أساسي لفهم حركتنا وحركة الأشياء حولنا.

3.      إن فهم أثر القوى والتسارع لا يقتصر على الفيزيائيين فقط، بل يمتد إلى حياتنا اليومية وكيف نتفاعل مع العالم من حولنا. لذا، دعونا نظل مستمرين في استكشاف أسرار القوة وحقائقها، مما يمنحنا نظرة أعمق في عالم الحركة والديناميات.

4.      لن يكون فهمنا للعالم حولنا كاملاً دون التفكير في كيفية تأثير القوة على حركة الأجسام وتسارعها. إن هذه القوانين الفيزيائية تعزز فهمنا للظواهر الطبيعية وتمهد الطريق لاكتشافات جديدة وابتكارات مستقبلية.

قم بتنفيذ التجربة بنفسك من خلال منصة ڤلابي لمعامل العلوم الافتراضية