تسجيل الدخول

تسجيل

القانون الثالث لنيوتن

المؤلف:  ماسود شيشبان و هيجو بيريز روجاس و أنكأ تورينو

المصدر:  مفاهيم أساسية في الفيزياء من الكون حتى الكواركات

الجزء والصفحة:  ص 54

2026-02-12

595

يتم الوفاء بالقانون الثالث لنيوتن بالنسبة لقوة الجذب المتبادل بين الشمس والكواكب، وبين الكواكب بعضها البعض. تؤثر القوة التي تجذب بها الشمس الأرض على الأرض، لكن هناك قوة مساوية ومضادة في الاتجاه تؤثر بها الأرض على الشمس، وكلاهما يمر عبر الخط الرابط بين مركزيهما. ويتم تطبيق الفعل ورد الفعل دائما في نقاط مختلفة.

 المثال الآخر يتوفر في حالة جسم واحد موضوع فوق آخر. طوبة على منضدة تؤثر بفعل مساوي لوزنها، وتؤثر المنضدة على الطوبة بقوة مساوية ومضادة. لو تم وضع الطوبة على فراش زنبركي، يتشكل الفراش، ويتسطح جزئيا. أخيرا، لو تم وضعها على صحيفة منبسطة، ممسوكة بكلتا اليدين ربما تتقطع الصحيفة وتسقط الطوبة على الأرضية. لا تستطيع الصحيفة إحداث رد فعل بقوة مساوية ومضادة لوزن الطوبة، ومن ثم تتقطع. قد لا يحدث ذلك لو أننا بدلاً عن الطوبة وضعنا جسما أخف وزنا على الصحيفة عملة مثلاً. نرى من هذه الأمثلة أن الفعل، بشكل عام يسبب بعض التشوه في الجسم الذي يؤثر عليه مرغما إياه على إحداث رد فعل مساوي ومضاد، وأن هناك قيمة تحد من القوة المؤثرة، عندما ينهار الجسم. في الحالتين السابقتين لدينا مثالين عن الفعل من مسافة والفعل بالتلامس. الأول نموذجي عن المفهوم التقليدي لتفاعل الجاذبية بين الأجسام، والذي تم استبداله لاحقا بمفهوم المجال كعنصر وسطي للتفاعل، والذي ينتشر بسرعة محدودة. وهذا ما سوف تتم مناقشته بمزيد من التفاصيل في الفصول اللاحقة.

لا بد من توضيح القانون الثالث لنيوتن بعناية في العالم الذري، نظرا للسرعة المحدودة لانتشار التفاعلات. على سبيل المثال، ينتج عن جسيمان مشحونان في حالة حركة قوى متبادلة جاذبة أو متنافرة، لكن في لحظة ما يتم تحديد القوة المؤثرة على أحد الجسيمين بموقع الآخر في لحظة ما سابقة، ويتم الشعور بموقعه الجديد في وقت ما لاحق.

يمكن اعتبار قانون نيوتن الثالث مظهر لقانون أكثر عمومية بكثير. وفي الواقع، لا يثبت التعبير فعل ↔ رد فعل تساويهما، بل بالأحرى العلاقة المحفز - رد الفعل، حيث يعاكس الأول الثاني. يمكن أن يحدث ذلك في كل مجالات الفيزياء. على سبيل المثال، في نظرية الكهرباء المغناطيسية، نجد أنه عند تغير المجال المغناطيسي بالقرب من موصل، يتولد تيار كهربائي في الأخير (قانون فاراداي). لكن هذا التيار بدوره يولد مجالاً مغناطيسيا يعمل ضد المجال الأصلي (قانون لينز). يضاف إلى ذلك، يتولد عن شحنة كهربائية في وسط ما مجال كهربائي، يجذب الشحنات ذات الإشارة المضادة، ويكون الأثر الخالص حجب الشحنة والمجال الناتج عنها.

في الديناميكا الحرارية، يتم التعبير عن هذا القانون العام بمبدأ شاتيلييه Le' Chatelier principle: لو تم تطبيق بعض الأفعال الخارجية على نظام في حالة توازن، وإذا كانت تميل إلى تغييره تحدث بعض ردود الفعل في النظام تميل إلى معادلة الأفعال الخارجية وتنقل النظام إلى حالة اتزان جديدة. على سبيل المثال، لو أننا قمنا بتسخين جرة بعود ثقاب عند نقطة ما تغير الجرة من حالة اتزانها ومع . ذلك، تنتشر الحرارة في كتلة جرة لتبرد النقطة الحارة، وبعد وقت ما تصل الجرة إلى حالة جديدة - من الاتزان عند درجة حرارة منتظمة أعلى مما قبل بسبب الحرارة التي ثم امتصاصها.