خمسة أشياء تحتاج لمعرفتها عن قوانين نيوتن

في قوانين نيوتن شرح عدد لا يحصى من الظواهر اليومية وهي أساس دراسة علم الميكانيكا, فرع الفيزياء وهو مكرس لتحليل الحركات.

هناك ملاحظات مهمة حول هذه القوانين والتي ، إذا لم يتم فهمها بعناية ، يمكن أن تؤدي إلى أخطاء في تفسير الظواهر.

فيما يلي خمسة أشياء تحتاج إلى معرفتها عن قوانين نيوتن حتى لا ترتكب أخطاء في تفسير التمارين وحلها.

1. الكتلة والقصور الذاتي

ال التعطيل, قانون نيوتن الأول، يمثل الصعوبة التي يفرضها شيء ما للراحة ، إذا كان في حالة حركة ، أو أن يتحرك ، إذا كان ثابتًا. يمكن نص هذا القانون على النحو التالي: ميل الجسم في حالة الراحة أو الحركة المستقيمة المنتظمة هو البقاء في حالته الأصلية. لا يمكن تغيير الحالة الأولية للجسم إلا من خلال استخدام قوة خارجية.

ملاحظة أخرى تتعلق ب معكرونة, وهو المقياس الكمي للقصور الذاتي: كلما زادت كتلة الجسم ، زادت الصعوبة التي يفرضها في وضع نفسه في حالة راحة أو حركة. العكس ، في هذه الحالة ، هو الصحيح ، لذا فكلما كانت كتلة الجسم أصغر ، قلت صعوبة تغيير حالته الأولية.

2. الوزن الطبيعي

ال وزن القوة هي نتيجة جاذبية الجاذبية الموجودة بين كوكب وجسم على سطحه. يتم تحديد هذه القوة عن طريق حاصل ضرب كتلة الجسم وقيمة تسارع الجاذبية وستكون دائمًا رأسية مع اتجاه هبوطي باتجاه مركز الكوكب.

عندما يتم ترسيب جسم على سطح ما ، فإن القوة الرأسية والصاعدة تسمى قوى طبيعية، عليه. يستخدم السطح هذه القوة على الأشياء من أجل دعمها.

عادة ما يتم التعامل مع الوزن والطبيعي كزوج من الفعل ورد الفعل، لكن التحليل الدقيق لقانون نيوتن الثالث يظهر أن هذا ليس صحيحًا. ال قانون العمل ورد الفعل تحديد أن هؤلاء القوات، الفعل ورد الفعل ، والعمل في مختلف الهيئات. عند صفع الحائط ، على سبيل المثال ، يتم الإجراء بواسطة اليد على الحائط ، بينما يتم إجراء التفاعل بواسطة الحائط الموجود على اليد ، وبالتالي ، هناك قوتان تعملان على جسمين مختلفين. نظرًا لأنهما يعملان على نفس الجسم ، فإن الوزن والطبيعي لا يشكلان زوجًا من الفعل ورد الفعل.

3. حدود قوانين نيوتن

قوانين نيوتن لها حدودان للتطبيق. إذا كانت سرعات الأجسام قيد التحليل قريبة من سرعة الضوء أو تساويها ، فيجب استبدال قوانين نيوتن بـ مقترحات نسبية التي وضعتها البرت اينشتاين. يشير حد تطبيق آخر إلى الحالة التي تكون فيها أبعاد الكائنات المعنية مساوية لأبعاد الجسيمات دون الذرية. في هذه الحالة ، يجب استبدال هذه القوانين بقوانين ميكانيكا الكم.

4. صلاحية قوانين نيوتن

ا مرجعي إنه الجسم الذي يتم من خلاله إجراء ملاحظات حول الحركة والراحة. قوانين نيوتن صالحة فقط للإطارات التي تكون في حالة راحة أو في حركة مستقيمة منتظمة (ما يسمى بالمراجع بالقصور الذاتي). في المراجع المتسارعة ، تفقد هذه القوانين صحتها.

تخيل طائرة في لحظة تسارع الإقلاع. إذا أخذنا الطائرة ، في تلك اللحظة ، كمرجع ، فإن قوانين نيوتن لن تكون صالحة ، لأنه عند الإقلاع ، يكون للطائرة تسارع.

انتباه! يُعتبر كوكبنا مرجعية بالقصور الذاتي ، حتى لو كان يقوم بحركات متباينة في السرعة.

5. إعادة كتابة قانون نيوتن الثاني

عموما، المبدأ الأساسي للديناميكيات ، أو قانون نيوتن الثاني، يتم تمثيلها من خلال الإشارة إلى القوة كنتيجة لمنتج الكتلة وتسارع الجسم ، ولكن في الأصل ، إسحاق نيوتن كتب أن القوة هي نتيجة تباين في مقدار الحركة من الكائن كدالة للوقت.

بناءً على تعريف نيوتن ، يمكن للمرء أن يصل إلى أفضل شكل معروف للقانون الثاني:

F_ص = س
ر

ال مقدار الحركة هي نتيجة حاصل ضرب كتلة الجسم وسرعته ، وبالتالي لدينا:

F_ص = م Δv
ر

مثل التسريع يتم تعريفه على أنه النسبة بين التباين في السرعة والتغير في الوقت ، لذلك ، من الممكن تمثيل القانون الثاني على النحو التالي:

F_ص = م

بقلم جواب سيلاس
تخرج في الفيزياء

مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/cinco-coisas-que-voce-precisa-saber-sobre-as-leis-newton.htm