وفقًا لقانون نيوتن الأول ، المعروف أيضًا باسم قانون القصور الذاتي، تميل الأجسام إلى البقاء في حالة من السكون أو الحركة بسرعة ثابتة إذا لم يتم تطبيق أي قوة عليها.
هذا هو القانون الأول من ثلاثة قوانين إسحاق نيوتن حول حركة الأجسام ، والذي نُشر عام 1687 في كتابه المبادئ الرياضية للفلسفة الطبيعية.
وضع نيوتن قانون القصور الذاتي بناءً على الدراسات التي أجراها جاليليو جاليلي، والتي وجدت ميل الأجسام للبقاء في حالة سكون أو بسرعة ثابتة من مراقبة مدارات الكواكب.
انظر بيان هذا القانون:
يظل كل جسم في حالة راحة أو حركة موحدة في خط مستقيم ، ما لم يُجبر على تغيير تلك الحالة بفعل القوى المطبقة عليه.
قانون القصور الذاتي
ينص قانون القصور الذاتي لإسحاق نيوتن على أن الأجسام تظل في حالة سكون أو في حركة مستقيمة منتظمة إذا لم تؤثر عليها قوة خارجية.
لذلك ، فإن هذا القانون يأخذ في الاعتبار حالتين: جسد في حالة راحة وجسد في حركة مستقيمة منتظمة.
الجسم في راحة
هذه الحالة أكثر منطقية وأسهل في الفهم. عندما يكون الجسم في حالة راحة ، يكون ثابتًا وسرعته صفر.
دعنا نستخدم الكرة في وضع السكون على سطح مستو كمثال. إذا ركل شخص ما هذه الكرة ، فستتحرك بسبب تطبيق قوة عليها.
ومع ذلك ، لن تظل هذه الكرة في حالة حركة إلى الأبد ، حيث تمارس الأرض أ قوة الاحتكاك عليه مما يؤدي إلى انخفاض سرعته حتى يعود للراحة من جديد.
الجسم في حركة مستقيمة موحدة
عندما يكون الجسم في حركة مستقيمة منتظمة (MRU) فهذا يعني أنه يتحرك مع سرعة ثابتة إنه في خط مستقيم وسيستمر في التحرك إذا لم تؤثر عليه قوة خارجية.
قد يحدث هذا في حالة عدم وجود قوة احتكاك أخرى تؤثر على الجسم المتحرك.
عندما يكون الجسم في MRU ، تكون سرعته ثابتة وبالتالي تكون سرعته التسارع صفر - التسارع هو الكمية التي تحدد تغير السرعة. ومع ذلك ، إذا أثرت قوة خارجية على الجسم ، فسوف تزداد التسارع وتتغير سرعته.
باستخدام الكرة كمثال في هذه الحالة ، نفترض أنها موضوعة على سطح أملس لا يسبب أي احتكاك. لا يوجد أيضًا احتكاك مع الهواء ، أي أن نتيجة كل القوى على الكرة هي صفر.
إذا ركل شخص ما هذه الكرة ، فسوف تنتقل إلى حركة مستقيمة منتظمة وستظل في حالة حركة بسرعة ثابتة حتى يتم تطبيق قوة أخرى عليها.
هذه الحالة أقل بديهية ، حيث يوجد دائمًا على كوكب الأرض بعض القوة المطبقة على الأجسام ، مثل الجاذبية ومقاومة الهواء والاحتكاك مع الأسطح.
تعلم المزيد عن قوانين نيوتن.
القوة الناتجة
مصطلح القوة الناتج هو نتيجة مجموع كل القوى المطبقة على الجسم.
على سبيل المثال ، عندما يركل شخص كرة ، فهناك عدة قوى تؤثر عليه: القوة المطبقة بالركلة ، احتكاك الكرة بالأرض والجاذبية والمقاومة التي تقدمها جزيئات الهواء.
لحساب مقدار القوة المؤثرة على هذا الجسم ، من الضروري جمع هذه القوى ، وهي ثلاثة أبعاد، وهذا هو ، لديك الشدة, اتجاه و اشارة.
إذا كانت الكرة في حالة سكون على سطح وقام شخص ما بتطبيق قوة من اليسار إلى اليمين وأخرى يطبق الشخص قوة بنفس الشدة من اليمين إلى اليسار ، وسيتم إبطال هذه القوى وستظل الكرة في الداخل راحة.
فهم المزيد عن الخضوع ل.
التعطيل
يقاس القصور الذاتي للجسم من خلال معكرونة. هذا يعني أنه كلما زادت كتلة الجسم ، زاد قصوره الذاتي ، وبالتالي ، زادت القوة الكلية اللازمة لتغيير حالة الراحة أو MRU.
على سبيل المثال ، إذا حاول شخص دفع صندوق خشبي يبلغ وزنه 6 أرطال ، فسيجد أنه من السهل جدًا إخراجه من حالة الراحة. الآن ، إذا كان الصندوق يزن 200 كيلوغرام ، فستكون الصعوبة أكبر بكثير.
فهم المزيد عن التعطيل.
أمثلة عملية لقانون نيوتن الأول
- عندما تتحرك الحافلة بسرعة 100 كم / ساعة ، فإن الأشخاص داخل السيارة يتحركون أيضًا بهذه السرعة بالنسبة إلى خارج السيارة. إذا قام السائق بالضغط على المكابح بشكل حاد ، فسيتم دفع الأشخاص إلى الأمام ، حيث يميلون إلى الاستمرار في التحرك بسرعة 100 كم / ساعة.
- عندما تكون الحافلة في حالة راحة ، يكون الأشخاص في الداخل أيضًا في راحة. إذا تسارع السائق فجأة ، يتم دفع أجسادهم للخلف لأنها تميل إلى البقاء في حالة راحة.
راجع أيضًا ملف قانون نيوتن الثاني و ال قانون نيوتن الثالث.
