قوانين نيوتن

شارك مع الأصدقاء:

قانون نيوتن الأول. يوصف قانون نيوتن الأول على النحو التالي: يحافظ أي شخص على حالته الهادئة أو حركة الخط المستقيم حتى يجبره تأثير الهيئات الأخرى على تغيير حالته الأولية.

حقيقة أن كرة القدم تبقى هادئة على أرض الملعب حتى يركل اللاعب ، وأننا نتحرك للخلف عندما تبدأ الحافلة في التحرك ، وأننا نتحرك للأمام عندما تتوقف الحافلة المتحركة ، تظهر أن هذا القانون وثيق الصلة في حياتنا اليومية.
ومع ذلك ، يرتبط قانون نيوتن الأول ارتباطًا وثيقًا بمفهوم "القصور الذاتي".
التعطيل. الجمود هو خاصية الجسم للحفاظ على حالة الحركة في خط مستقيم بخط مستقيم أو هادئ. هذا هو السبب في أن قانون نيوتن الأول يسمى أيضًا قانون القصور الذاتي. لا تحتفظ قوانين نيوتن إلا في أطر مرجعية بالقصور الذاتي.
إطار مرجعي بالقصور الذاتي. إلى عدد الأنظمة التي يسري عليها قانون نيوتن الأول أطر مرجعية بالقصور الذاتي يسمى. أي نظام يتحرك بسلاسة أو في خط مستقيم بالنسبة للإطار المرجعي بالقصور الذاتي سيكون إطارًا مرجعيًا بالقصور الذاتي.
تظهر التجارب أنه يمكن اعتبار نظام مركزية الشمس (الرؤوس المنسقة في مركز الشمس) كإطار مرجعي بالقصور الذاتي. في الفيزياء ، تعتبر العديد من الأنظمة أطرًا مرجعية بالقصور الذاتي لأن الأخطاء المسموح بها في هذه الحالات صغيرة بشكل لا يُذكر.
إلى أي نظام أرقام لا تنطبق عليه قوانين نيوتن نظام رقم غير مدمج يسمى.
الآن دعونا نتعرف على مفاهيم الكتلة والقوة ، وهي ضرورية جدًا للديناميكيات.
ماسا. من الجسم كتلة هي إحدى الخصائص الرئيسية للمادة وهي مقياس كمي لقصورها الذاتي.
وبعبارة أخرى ، فإن كتلة الجسم الذي يتمتع بخاصية الحفاظ على حالة الهدوء أو الحركة المستقيمة موجودة أيضًا على الأرض. في الفيزياء ، يُشار إلى الكتلة بالحرف م. في نظام SI ، وحدة الكتلة هي كيلوغرام واحد ، أي [م] = 1 كجم. لتغيير حالة حركة الجسم في خط هادئ أو مستقيم ، يجب تعريضه للخارج. تم تقديم مفهوم القوة لوصف مثل هذا التأثير.
قوة. تحت تأثير القوة ، يغير الجسم سرعة حركته ، أي يكتسب التسارع. وهذا ما يسمى بمظهر دينامي للقوة. يمكن أن يشوه الجسم أيضًا تحت تأثير القوة ، أي تغيير شكله وحجمه. وهذا ما يسمى بالمظهر الثابت للقوة. متجه القوة هو كمية لا تتميز فقط بالقيمة العددية ، ولكن أيضًا باتجاهها وعند أي نقطة يتم وضعها.
القوة هي كمية متجهة هي مقياس للتأثير الميكانيكي الذي تمارسه الأجسام والمناطق الأخرى على الجسم ، ونتيجة لهذا التأثير إما أن يكتسب الجسم تسارعًا أو يغير شكله وحجمه.
القوة في الفيزياء F يتم قبول تعيين الرسالة.
كيف تتغير الحركة الميكانيكية للجسم تحت تأثير القوة؟ يجيب قانون نيوتن الثاني على هذا السؤال.

قانون نيوتن الثاني. نجري التجربة على النحو التالي: أولاً ، كتلة ثابتة الكتلة (m= const) ضع في اعتبارك تأثير القوى المختلفة. على سبيل المثال ، اسمح لطفل صغير ومراهق ولاعب كرة قدم بركل كرة قدم. بطبيعة الحال ، تتلقى الكرة أكبر تسارع عندما يبدأ اللاعب ، بمعنى آخر ، يكون التسارع الذي يتلقاه الجسم متناسبًا بشكل مباشر مع القوة التي تعمل عليه ، أي

الآن اللاعب (F= const) ضع في اعتبارك حالة ركل الكرة المطاطية وكرة القدم والكرة التي يمارسها الملاكمون. تظهر هذه التجربة أن التسارع الذي يحصل عليه الجسم تحت تأثير قوة ثابتة يتناسب عكسيا مع كتلته ، أي

إذا تم تلخيص الاستنتاجات أعلاه ،

لقد تكون.
أو التسارع a و القوة F بالنظر إلى أن كميات المتجه ،

تمثل هذه الصيغة قانون نيوتن الثاني: التسارع الذي يتلقاه الجسم يتناسب طرديا مع القوة المؤثرة عليه ، ويتناسب عكسيا مع كتلته ، التي يتوافق اتجاهها مع اتجاه القوة المؤثرة عليه.

قانون نيوتن الثالث. تحدثنا عن تأثير جسد أو أجسام على جسد آخر. بطبيعة الحال ، يطرح السؤال كيف يتصرف الجسم المصاب. وقد أظهرت التجارب أنها تمارس أيضًا قوة مساوية للتأثير الذي يحدث ومعاكس له. يتم تحديد مثل هذه التفاعلات بين النقاط المادية (الأشياء) باستخدام قانون نيوتن الثالث: أي تفاعل لنقطة مادية مع بعضها البعض له طابع التفاعل. دائمًا ما تكون أحجام القوى التي تعمل على النقاط المادية متساوية مع بعضها البعض ، وتوجهاتها متقابلة ، ويتم توجيهها على طول خط مستقيم يربطها:

على سبيل المثال ، افترض أن اثنين من سائقي القوارب يمسكان على جانبي الحبل. نحدد وسط متساوي للمسافة بينهما. الآن دع أحد سائقي القوارب يبدأ في سحب الحبل. دع الآخر يمسك نهاية الحبل. نرى أن القوارب تلتقي في منتصف المسافة المتساوية بينهما. تظهر هذه التجربة صحة قانون نيوتن الثالث. إن المساواة بين قوى الطرد المركزي والقوة الطاردة هي أيضًا دليل على قانون نيوتن الثالث.

المصدر: PHYSICS TEXTBOOK (الإصدار الحادي عشر)
دار المعلمين للنشر والطباعة
توشكنت 2012