منذ قرون عدة، لفتت الجاذبية الأرضية انتباه العلماء والفلاسفة على حد سواء، بأنها القوة الغامضة التي تجذب جميع الأشياء نحو مركز الأرض، وتجعل الكواكب تدور حول الشمس.
سنتعرف اليوم في هذا المقال على قوانين الجاذبية لإسحاق نيوتن، فدعونا نغص معًا في عالم الجاذبية الأرضية لنفهم أكثر عن هذه القوة العجيبة التي تحكم حركتنا ووجودنا على هذا الكوكب.
قد يهمك أيضًا بحث عن قوانين نيوتن وأهم إنجازاته
ما نص قانون نيوتن الثاني؟
سنتحدث في هذا المقال عزيزي القارئ عن قوانين الجاذبية لإسحاق نيوتن، ومن بينها قانون نيوتن الثاني، فما نص قانون نيوتن الثاني؟
قانون نيوتن الثاني والمعروف أيضًا بقانون الحركة هو القانون الذي يعبِّر عن العلاقة بين القوة المطبقة على جسم وتسارعه، ويأتي نص القانون كالتالي: «تتناسب القوة المطبقة على جسم مع التسارع الذي تحدثه على طول الاتجاه نفسه، وتتناسب عكسيًّا مع كتلة الجسم».
والصيغة الرياضية لقانون نيوتن الثاني هي: F = ma
لأن:
- F تمثل القوة المطبقة على الجسم بالنيوتن
- M تمثل كتلة الجسم بالكيلوغرام
- A تمثل التسارع الناتج عن القوة بالمتر/ثانية مربعة
هذا القانون يوضح أنه كلما زادت القوة المطبقة على الجسم، زاد التسارع الذي يحدثه هذا الجسم، أي تربطهما علاقة طردية، وعندما تزداد كتلة الجسم، يقل التسارع الناتج عن القوة المطبقة نفسها، أي تربطهما علاقة عكسية.
مثلًا إذا استخدمنا قوة مماثلة لتحريك سيارة وشاحنة، فسوف تتحرك السيارة بسرعة أكبر من الشاحنة؛ لأن حجم السيارةأقل، ومن السهولة دفع عربة فارغة عن عربة ممتلئة بمنتجات؛ لأن العربة المليئة بمنتجات ستكون كتلتها أكبر من العربة الفارغة، وهذا يعني أننا نحتاج إلى قوة كبيرة لتحريك أي جسم.
بعد أن تحدثنا عزيزي القارئ عن نص قانون نيوتن الثاني، سوف نذكر لك أمثلة عليه.
قد يهمك أيضًا ما قصة نيوتن؟ وما الذي اكتشفه؟
أمثلة على قانون نيوتن الثاني
المثال الأول
إذا كانت القوة التي تؤثر في ماكينة قص العشب تساوي 41 نيوتن، وكانت كتلتها تساوي 35 كغ، فما حجم السرعة التي ستسير بها الماكينة؟
الحل
عند استخدام قانون نيوتن الثاني: F = ma أو كمية القوة التي ستؤثر على الجسم= كتلة الجسم × سرعة الجسم.
نعوض بالمعطيات في القانون: مقدار القوة: 41 نيوتن، كتلة الجسم: 35 كغ
- 41= 35× سرعة الجسم
- إذن سرعة ماكينة قص العشب تساوي=41/ 35.
إذن تصبح سرعة ماكينة قص العشب =1.171م/ ث².
قد يهمك أيضًا ما قانون حساب الوزن والكتلة؟
المثال الثاني
إذا أثرت قوة في جسم معين بمقدار 20 نيوتن، وكان مقدار سرعة الجسم 4 م/ثانية²، فما مقدار وزن الجسم؟
الحل
- عند تطبيق قانوننيوتن الثاني: كمية القوة التي ستؤثر في الجسم= كتلة الجسم × سرعة الجسم
- ونعوض بالمعطيات: القوة التي ستؤثر في الجسم= 20 نيوتن، وسرعة الجسم = 10 م/ثانية²
- 20= كتلة الجسم × 10
- إذن سوف يصبح وزن الجسم = 10/20
- وزن الجسم = 2 كغ
بعد أن تعرفنا عزيزي القارئ على مثال على قانون نيوتن الثاني، الآن سوف نتعرف على الفرق بين قانوني نيوتن الثاني والثالث.
قد يهمك أيضًا حقيقة صادمة عن إسحاق نيوتن
ما الفرق بين قانوني نيوتن الثاني والثالث؟
يدور في أذهان كثيرين سؤال عن الفرق بين قانوني نيوتن الثاني والثالث. الفرق الرئيس بين قانوني نيوتن الثاني والثالث يكمن في نص القانون وهو:
قانون نيوتن الثاني "قانون الحركة"
- يصف العلاقة بين القوة المطبقة على جسم وتسارعه.
- يقول إن التسارع الذي يحدثه جسم متناسب مع القوة المطبقة عليه ومعاكس لكتلته.
- الصيغة الرياضية لقانون نيوتن الثاني: F = ma.
قد يهمك أيضًا ما هي النظرية النسبية لأينشتاين
قانون نيوتن الثالث "قانون العمل والردة"
- يصف العلاقة بين القوى المتبادلة بين جسمين.
- يقول إن لكل قوة عمل هناك قوة ردة متساوية ومعاكسة في الاتجاه، يعني ذلك أنه إذا كان جسم يمارس قوة على جسم آخر، فإن الجسم الثاني يمارس قوة متساوية ومعاكسة على الجسم الأول.
- الصيغة الرياضية لقانون نيوتن الثالث: F₁ = -F₂.
باختصار يمكننا وصف قانون نيوتن الثاني بأنه العلاقة بين القوة والتسارع، في حين أن قانون نيوتن الثالث يصف العلاقة بين القوى المتبادلة بين جسمين. والآن:
قد يهمك أيضًا فان جوخ وإسحاق نيوتن وإبراهام لينكولن وقصصهم مع الاكتئاب
من أول من اكتشف الجاذبية قبل نيوتن؟
يتساءل كثير من الناس عن أول من اكتشف الجاذبية قبل نيوتن. فمنذ القدم كانت أشهر حادثة حدثت هي سقوط تفاحة على رأس نيوتن، وظهرت حينها نظرية الجاذبية الأرضية، وعُدَّ نيوتن هو مكتشف الجاذبية، ولكن ظهر أن علماء عدة اكتشفوا هذه الجاذبية قبل أن يكتشفها نيوتن، فما حقيقة ذلك؟
قبل إسحاق نيوتن، درس علماء وفلاسفة وحققوا اكتشافات مبكرة في مجال الجاذبية والحركة السماوية، واحد من أهم هؤلاء العلماء هو الفيلسوف اليوناني أرسطو عام 384 - 322 قبل الميلاد.
فأرسطو كان يؤمن بأن الأجرام السماوية تتحرك بطريقة محورية ودائرية بسبب وجود قوى داخلية فيها تحثها على الحركة، ولكنه لم يصل إلى فهم الجاذبية على النحو الذي قدمه نيوتن لاحقًا.
وفي العصور الوسطى، قام عالم الفلك العربي الشهير الحسن بن الهيثم بدراسات وتحليلات في الفيزياء والفلك، ولكنه لم يصل إلى نظرية مكتملة للجاذبية مثلما فعل نيوتن في القرن السابع عشر.
ومن بين هؤلاء العلماء أيضًا أبو الريحان البيروني، وكان من أوائل العلماء الذي درسوا الجاذبية بدقة، وأوضح ذلك في كتابه "الجماهر في معرفة الجواهر" الذي أكد أن الأرض تستطيع أن تجذب ما يقف عليها نحو مركزها، وقال في كتابه "القانون المسعودي" إن الأشياء الثقيلة تنجذب إلى الأسفل.
وبالرغم من أن هؤلاء العلماء وغيرهم درسوا وحللوا الجاذبية، لكنهم لم يصلوا إلى نظرية مكتملة مثلما فعل إسحاق نيوتن.
يجب عليك تسجيل الدخول أولاً لإضافة تعليق.