القانون الأول – قانون القصور الذاتي يبقى الجسم محافظا على سرعته (v≥ 0) مالم تؤثر عليه قوة خارجية غير متزنة. ¹ حين تركل جسما كالكرة إلى الامام فإنه يبدأ بالسير بسرعة كبيرة ثم تبدأ سرعته بالتناقص شيئا فشيئا إلى أن يتوقف، وهذا الناقص في السرعة ناتج عن قوة خارجية تسميها قوة الاحتكاك، ولو لم توجد تلك القوة الخارجية لاستمر الجسم في حركته بتأثير القصور الذاتي والجسم الساكن مثل الكتاب على الرف سيبقى ثابتا. في مكانه بتأثير القصور الذاتي ما لم يأت إنسان ويؤثر عليه بقوة خارجية فيرفعه من مكانه، ويحسن ملاحظة أن القصور الذاتي يزداد بزيادة كتلة الجسم.

ΣF_i=0

شكل 1.1: الشاحنة الكبيرة يصعب تحريكها إن كانت ساكنة، ويصعب إيقافها إن كانت متحركة لأن قصورها الذاتي كبير نتيجة لكبر كتلتها.

القانون الثاني – قانون الديناميكا القوة المؤثرة على جسم تتناسب طرديا مع تسارعه في اطار مرجعي معين. يبدأ القطار بالانطلاق. حين من المحطة فإن سرعته تبدأ بالزيادة من الصفر اثناء وقوفه ثم 1 مث ، 2 ، 3 ، .... ، إن هذه الزيادة المطردة في السرعة يطلق عليها فيزيائيا «التسارع الموجب« وهو عكس التسارع السالب الناتج عن تباطؤ الجسم، وقد نتجت الزيادة في سرعة القطار عن قوة يبذلها محركه في اتجاه الحركة، فالقوة ولدت زيادة في السرعة أي تسارع موجب، والعكس صحيح، فحين نبذل قوة عكسية بالمكابح (الفرامل) فإن السرعة تقل أي أن التسارع سالب، وهذا هو ما يعنيه قانون نيوتن الثاني.

شكل 1.2 نيوتن الثاني: يزداد التسارع بزيادة القوة.

ΣF = ma

حيث F القوة N، m الكتلة Kg،  aالتسارع ²m/s .

القانون الثالث – قانون رد الفعل لكل قوة فعل قوة رد فعل مساوية لها في المقدار ومعاكسة لها في الاتجاه.

شكل 1.3 قانون نيوتن الثالث: قوة الدفاع الغاز تولد قوة رد فعل ترفع الصاروخ.

تدخل أحيانا حبات من الغبار إلى الأنف فيعطس الإنسان ويخرج الهواء من القم بسرعة km/h 160، نلاحظ عندها ارتداد الرأس إلى الخلف في اتجاه معاكس لاندفاع هواء العطسة، وهذا ما يحدث أيضا حين يخرج الهواء من مؤخرة الصاروخ،

فالغازات المحترقة تندفع بقوة للأسفل ونسميها قوة الفعل بينما جسم الصاروخ يندفع بقوة معاكسة للأعلى وهي ما نسميها قوة رد الفعل وتكونان متساويتان في المقدار ومتعاكستان في الاتجاه، ويجب أن نتنبه إلى الخطأ الشائع القائل لكل فعل ردة فعل مساو له في المقدار ومعاكس له في الاتجاه، فليس لكل فعل رد فعل مساوي له في المقدار، فحين تدفع الكرسي للأمام مترا واحدا لن يتدفع جسمك للخلف مترا واحدا مع أن الكرسي قد أثر على جسمك بقوة معاكسة تساوي القوة التي بذلتها عليه أثناء الدفع. ²

F_a = -F_b

______________________________

هوامش

1- نيوتن فيزيائي انجليزي توفي عام 1727م.

2- أبو البركات إبن ملكا أشهر العلماء المسلمين في القرن السادس الهجري الذين بقوا في الحديث عن قوانين نيوتن ومبدأ جاليلو.