اعتمادا على القانون الثالث لنيوتن توجد القوى دائما في أزواج
سنتناول من خلال مقالنا إجابة صحيحة للسؤال الفيزيائي اعتمادا على القانون الثالث لنيوتن توجد القوى دائما في أزواج عبر موسوعة، إذ تتعدد الأسئلة في مادة الفيزياء التي تتطلب التركيز والدقة عند التعرف على الإجابة الخاص لها، يُعرف العالم نيوتن أنه أول من وضع القوانين الخاصة بعلم حركة الأجسام، والظواهر الفيزيائية التي من خلالها تم بناء النظريات والقوانين الأخرى في علم الفيزياء والرياضيات، إذ اعتمد العالم نيوتن في قانونه الثالث أن القوى توجد في أزواج ولكن أي أزواج؟، إليكم الإجابة بالآتي:
- “الإجابة الصحيحة هي أزواج من القوى المتساوية والمتعاكسة.
- يعتمد القانون الثالث لنيوتن على وجود القوى دائمًا في أزواج من القوى المتساوية والمتضادة.
تسحب الأرض الجسم في إتجاهها يسحب الجسم الأرض في اتجاه حدد أي من قوانين نيوتن يفسرها ذلك ؟
في الفقرة السابقة، تعرفنا على الإجابة عن سؤال بناء على القانون الثالث لنيوتن، والذي ينص على أن القوى دائما تأتي في أزواج. وفي هذه الفقرة، سنتعرف على القانون الذي ينطبق على عبارة “تسحب الأرض الجسم في اتجاهها يسحب الجسم الأرض في اتجاهه”، والذي وضعه العالم نيوتن كجزء من ثلاث قوانين فيزيائية، والتي ساعدت في تأسيس علم حركة الأجسام وتفسير العديد من الظواهر الفيزيائية في الكون:
- يعد القانون الثالث من قوانين نيوتن هو التفسير الصحيح والإجابة على السؤال الفيزيائي، حيث يقول هذا القانون: إذا سحبت الأرض الجسم في اتجاهها، فإن الجسم يسحب الأرض في الاتجاه المعاكس، ويمكن استخدام هذا القانون لشرح هذه الظاهرة
- يمكن تفسير ذلك من خلال رؤية شخص يسير على سطح الأرض، حيث يؤثر بقوة على سطح الأرض.
- عندما تؤثر الأرض بقوة، تكون القوتان متساويتان في القيمة.
قانون نيوتن الثالث ينص على أن لكل قوة فعل
على غرار إجابتنا على السؤال الفيزيائي باستخدام القانون الثالث لنيوتن الذي يقول إن القوى تأتي دائمًا في أزواج، سوف نتعرف الآن من خلال هذه الفقرة على نص قانون نيوتن. يُعد القانون الثالث لنيوتن واحدًا من أهم القوانين الفيزيائية التي ساهمت في تطوير العلوم الفيزيائية، حيث يمكننا من خلاله تحديد مدى رد فعل جسم ما عندما يتعرض لقوة محددة. يُطلق على قانون نيوتن الثالث مصطلح “الفعل والرد” في الفيزياء والرياضيات، وينص على ما يلي:
- ينص القانون الثالث لنيوتن على أن لكل فعل رد فعل مساوٍ له في الحجم ومعاكس له في الاتجاه.
- إذا تأثر جسم بمقدار قوة ق12 على جسم آخر، فإنه سيؤثر عليه بقوة رد فعل مقدارها ق21، بنفس القوة السابقة ولكن في الاتجاه المعاكس لها.
- يبقى الجسم ساكنًا ما لم يتأثر بقوة خارجية تغير حالته من الثبات إلى الحركة.
الصيغة الرياضية لقانون نيوتن الثالث
اختار العالم إسحاق نيوتن للقوتين اسمين: القوة الأولى اسمها الفعل، والقوة الثانية اسمها رد الفعل. وعندما يؤثر جسم أو قوة أ على جسم آخر، يؤثر برد فعل وقوة مساوية له في القيمة ولكن باتجاه معاكس. أيضا، وضع نيوتن الصيغة الرياضية لقانونه الثالث الذي ساهم في بناء علم الفيزياء. وإليكم التمثيل الصحيح لقانون نيوتن الثالث:
- ق12 = – ق21
- تُعد قوة ق12 هي القوة التي تؤثر بها الجسم الأول على الجسم الثاني.
- تمثل ق21 رد فعل الجسم الثاني على الجسم الأول نتيجة لتأثير القوة.
- الإشارة السالبة تمثل الاتجاه العكسي لقوة الرد الفعل الخاصة بالجسم الآخر.
- بما أن القوتان ق١٢ وق٢١ هما كميات متجهة، فإنهما يتساويان في المقدار ويكونان متضادين في الاتجاه.
أمثلة على قانون نيوتن الثالث
أوضحنا سابقًا، بناءً على القانون الثالث لنيوتن، أن القوى تأتي دائمًا في أزواج من القوى المتساوية. يعبر القانون الثالث لنيوتن عن تأثير قوة خارجية محددة على جسم وجوده في حالتي السكون أو الحركة بسرعة ثابتة. ويمكن تطبيق هذا القانون في المثال التالي:
المثال:
من خلال تعليق كتلتين مختلفتين بحبل يتدلى من بكرة ملساء، حيث يبلغ وزن الكتلة الأولى 4 كيلوغرامات والكتلة الثانية 7 كيلوغرامات، يتم حساب قيمة التسارع في المجموعة.
الحل:
يتم رسم الكتلتين والبكرة الملساء في الأعلى بالشكل المذكور، مع ملاحظة أن الكتلة الثانية أكبر من الأولى، ثم يتم رسمها نحو الأسفل والكتلة الأولى نحو الأعلى.
- كتلةُ الجسمِ الأولِ نرمزُ لهُ بالرمزِ أ، كتلةُ الجسمِ الثاني نرمزُ لهُ بالرمزِ ب
- القوة = كتلة المجموعة الإجمالية × التسارع
- القوة = وزن الجسم أ – وزن الجسم ب
- الكتلة الكلية للمجموعة = كتلة الجسم أ + كتلة الجسم ب
- من خلال العمليات الحسابية المباشرة للكتلة الكلية والقوة في القانون الأول، يمكن الحصول على النتائج التالية:
- الوزن الناتج عن الجسم أ – الجسم ب = (كتلة الجسم أ + كتلة الجسم ب) × التسارع.
- 70-40 = (7+4) × التسارع
- قيمة تسارع المجموعة = 2.7 م/ث².
تطبيقات قانون نيوتن الثالث
هناك العديد من التطبيقات العملية التي قدمها العالم نيوتن لشرح القانون الثالث المتعلق بتأثير القوى الخارجية على الجسم، حيث تأتي هذه التطبيقات بأشكال مختلفة، ويمكن شرحها على النحو التالي:
إطلاق الصاروخ
- عند إطلاق صاروخٍ من قبل دولةٍ إلى دولةٍ أخرى، فإنَّ ذلكَ يتطلبُ مقدارًا من السرعةِ الهائلةِ لتقومَ بقذفه في المكانِ المحدد له.
- عند الدفع، يحدث قوة رد فعل معاكسة لقوة جاذبية الأرض.
- يكمن سر قوة رد الفعل في الوقود الذي تم احتراقه في الجزء الخلفي من الصاروخ.
- تدفع القوة في الاتجاه الذي يسير فيه وتكون مساوية له في المقدار ومعاكسة في الاتجاه.
- ومن خلال تحديد مقدار قوة الاندفاع التي تنتجها الصواريخ عند الإقلاع، يمكن الوصول إلى أعلى مستوى ممكن وضرب الهدف المحدد بدقة.
حركة الطيور
- صاغ نيوتن القانون الثالث باستخدام حركة الطيور في جميع أنحاء العالم.
- تتجمع الطيور في السماء الزرقاء بفعل قوي، بينما يدفع الهواء الجوي بشدة إلى الخلف والأسفل.
- تنجم عن هذه القوة رد فعل بقوة ق 2 في الاتجاه المعاكس لحركة الطائر، أي صعودًا وهبوطًا.
الطائرات
- يعتبر القانون الثالث لنيوتن من أهم التطبيقات التي تمثل العالم.
- تقوم الطائرات الهليكوبتر بدفع كمية من الهواء الجوي إلى أسفلها، باستخدام القوة، خلال مرحلة بدء التحليق.
- تتبدل القوى بين الأجسام المتفاعلة، مما يؤدي إلى رد فعل معاكس في اتجاه معاكس.
- وبذلك تستطيع الطائرات التحليق للأعلى بسهولة.
السباحة
- تعتبر السباحة من بين الرياضات الهامة التي يمارسها العديد من الأفراد.
- عند مشاهدة حركة الفرد أثناء السباحة، يتضح أنه يسبح إلى الأمام ويدفع المياه إلى الخلف.
- عند دفع الشخص الماء للخلف بقوة، يحدث تأثير رد فعل يدفع الشخص إلى الأمام.
وبهذا عزيزي القارئ نصل لختام مقالنا التي تعرفنا من خلاله عن إجابة سؤال اعتمادا على القانون الثالث لنيوتن توجد القوى دائما في أزواج ، ضمن تناول النص الصحيح للقانون الثالث الذي وصعه العالم إسحاق نيوتن، مع الإطلاع على الصيغة الرياضية والمثال الرياضي لتطبيق القانون من خلاله، بالإضافة إلى التطبيقات المختلفة التابعة للقانون.
يُمكنكم قراءة المزيد من المقالات حول قوانين إسحاق نيوتن عبر الموسوعة العربية الشاملة.
- ما هي وحدة قياس الدفع في قانون نيوتن
- تقرير عن قانون نيوتن الثالث وشرحه مع الأمثلة
- البحث عن اتجاه قوة الاحتكاك وقوانين نيوتن للحركة
- مفهوم الحركة وشرح قوانين نيوتن: كيفية معرفة أن الشيء يتحرك؟
- بحث عن قوانين نيوتن
المراجع
