أمثلة على قانون نيوتن الثالث

أمثلة على قانون نيوتن الثالث توضح معاني أشياء كثيرة فيزيائيًا، فلمن لا يعرف فإسحاق نيوتن عالم إنجليزي من أكبر رموز الرياضيات والفيزياء، وهو من العلماء الذين تركوا أثر وبصمة كبيرة في العديد من المجالات، ووضع ثلاث قوانين في الحركة في علم الميكانيكا، والفيزياء الحديثة قائمة على مبدأ تلك القوانين؛ لذلك عن طريق موقع الملك نوضح معادلة قانون نيوتن الثالث، وأبرز التطبيقات عليه.

أمثلة على قانون نيوتن الثالث

يعتبر قانون نيوتن الثالث وصف لما يحدث لأي جسم في حالة تأثره بقوة خارجية، وهذا الجسم إما جسمًا متحركًا في سرعة منتظمة خطية أو جسمًا ساكنًا، ونذكر لكم نص قانون نيوتن الثالث، وهو: “لكل فعل رد فعل مساوٍ له في المقدار ومُعاكس له في الاتجاه”، ويُطلق عليه اسم “قانون الفعل ورد الفعل”.

مما يعنى أن القوة الناتجة عن أي جسم تؤثر على الجسم الآخر بنفس ذات مقدار قوة الفعل، وهذا الفعل يمكن أن يكون دفع أو سحب أو تفاعل الأجسام ببعض، ولكن في الاتجاه الآخر.

كما أنه على أساس هذا النص وردت العديد من التطبيقات التي تساعد على فهمه، ويبحث الكثير من الأشخاص على أمثلة على قانون نيوتن الثالث؛ لذلك نقدم إليكم أبرز تلك التطبيقات التي جاءت عنه عبر النقاط الآتية:

  • تسارع عجلات السيارة على الشارع: في حالة قيادة السيارة تؤثر العجلات بالدفع إلى الخلف على الأرض، وهذا يؤدي إلى توليد رد فعل للأرض، فينتج عنها دفع العجلات إلى الأمام وتتحرك السيارة.
  • طيران الهليكوبتر: عندما تبدأ الطائرة بالتحرك، فهي تدفع الهواء إلى الأسفل وهذا تأثير عليه بقوة فعل، فبالتالي تحدث رد فعل مُعاكسة ويدفع الهواء الطائرة إلى الأعلى.
  • السباحة في الماء: في حالة ممارسة أحد الأشخاص السباحة، فأنه يقوم بالتأثير على الحائط بقدمه، وبالتالي يحدث رد فعل وهو دفع الشخص إلى الأمام بنفس مقدار قوة الفعل.
  • الصواريخ المنطلقة إلى الفضاء: جميعنا نرى الصاروخ وهو يتجه نحو الأعلى، وتفسير هذا أنه يقوم بطرد الغازات إلى الأسفل مما يؤثر بقوة فعل، ونتيجة لذلك تؤثر تلك الغازات على الصاروخ وتدفعه إلى الأعلى بنفس معدل قوة الفعل.
  • حركة الطيور: الجميع يرى الطائر وهو يدفع الهواء إلى الخلف والأسفل أيضًا بجناحيه، وبمقدار محدد وثابت، مما يؤدي إلى دفع الهواء إلى الأعلى عند كل حركة ودفعة منه.

معادلة قانون نيوتن الثالث

بعد التطلع إلى أمثلة على قانون نيوتن الثالث، من الجدير بالذكر أن نوضح معادلة هذا القانون أيضًا، حيث إن الصيغة الرياضية الخاصة به تكون كالتالي:

القوة المؤثرة من الجسم الأول على الثاني = – القوة المؤثرة من الجسم الثاني على الأول

يوجد له صيغة بالرمز العربية كذلك، ونوضحها أيضًا، حيث إنها كالآتي:

ق21 = ــ ق12

بالإضافة إلى أنه يوجد صيغة لهذا القانون بالرموز الإنجليزية، وتكون كالتالي:

                                          (FAB = – FBA)

كما أن لكل رمز من تلك الرموز معنى ودلالة، ويتم التعويض عنه حسب معناه، ونذكر معاني كل رمز عبر النقاط الآتية:

  • علامة السالب: معناها أن القوتين في اتجاهين مُعاكسين.
  • ق21 أو FAB: هذا هو مقدار القوة التي تنتج من حركة الجسم الأول المؤثرة على الجسم الثاني.
  • ق12 أو FBA: تعنى تلك الرموز مقدار القوة الناتجة من الجسم الثاني المؤثرة على الجسم الأول.

نتائج قانون نيوتن الثالث

استكمالًا لحديثنا حول أمثلة على قانون نيوتن الثالث، ينبغي أن نذكر النتائج النهائية التي وردت عن هذا القانون، والتي توضح بشكل أعمق معنى نص القانون وكيفية استخدامه، وتتمثل تلك النتائج في النقاط الآتية:

  • يتم تطبيق هذا القانون على أي جسمين يقومان بالتأثير على بعضهما البعض بقوتي فعل ورد فعل.
  • يقوم هذا القانون بدراسة جميع القوى التي تؤثر على الأجسام سواء كانت في حالة من الحركة أو السكون، وليس حركة الأجسام نفسها.
  • لا توجد قوة واحدة فقط منفردة في هذا الكون.
  • جميع الأجسام تتحرك نتيجة تأثرها بقوة خارجية وقعت عليها.
  • غير ممكن تطبيق هذا القانون على جسم واحد؛ وهذا لأنه يعتمد على حدوث تفاعل بين القوى المؤثرة على جسمين مختلفين عن بعضهما البعض.

مسائل تدريبية على قانون نيوتن الثالث

استكمالًا لتوضيحنا أمثلة على قانون نيوتن الثالث، من الجدير بالذكر أن نقدم إليكم مجموعة من المسائل التدريبية، والتي تساهم في فهم القانون بشكل أفضل وأسهل، والتأكيد على معرفته بأبسط صورة له، وتتمثل تلك الأمثلة فيما يلي:

مثال1: إذا كان هناك قارب يتحرك في الماء، ويقوم بدفع الماء إلى الخلف عبر المجذاف بقوة مقدارها 1000 نيوتن، وكتلة القارب نفسه حوالي 100 كغ، فما هي سرعة القارب؟

الحل: أولًا كانت كتلة القارب (ك)=100 كغ، ومقدار القوة (ق)=1000 نيوتن، وتبعًا لقانون نيوتن الثالث، فإن القوة تسارع القارب = 1000 نيوتن في الاتجاه المعاكس.

باستعمال قانون نيوتن الثاني يتم حساب التسارع، حيث إن صيغته هي ت= ق/ ك، وعند التعويض عن كل رمز نحصل على الناتج المطلوب، أي 1000/ 100= 10م/ ث2، مما يعنى أن تسارع القارب يساوي 10م/ ث2.

مثال2: تبعًا لقانون نيوتن الثالث وأن الحركة متساوية في المقدار ومعاكسة في الاتجاه، بمعنى أن القوة الأولى موجبة والثانية سالبة، فلماذا لا تلغي إحدى القوى الأخرى؟

الحل: على الرغم من أن قوتي الفعل ورد الفعل متساويتان في المقدار ومُتعاكستان في الاتجاه، إلا أن كل قوة منهما تؤثر على جسم مختلف، مما يعنى لا يوجد احتمال أن تلغي إحداهما الأخرى.

قوانين نيوتن

بعد معرفة بعض الأمثلة على قانون نيوتن الثالث، لا بد من توضيح القوانين الأخرى التي وضعها إسحاق نيوتن، حيث إنه وضع 3 قوانين وهم أساس علم حركة الأجسام، وساهمت تلك القوانين في معرفة سبب العديد من الظواهر الفيزيائية؛ لذلك نقدم إليكم نص القوانين الأخرى له، وتتمثل في السطور الآتية:

1- قانون نيوتن الأول

يعد هذا أول قانون توصل إليه العالم إسحاق نيوتن، وهو بسيط للغاية، ولكن على الرغم من هذا إلا أنه يتمتع بأهمية كبيرة جدًا، وذو فائدة عظيمة على البشرية، وينص هذا القانون على: “أن الجسم الساكن يظل ساكنًا ما دام لم يؤثر عليه أي قوة خارجية”، أو “إذا كان الجسم يظل يتحرك في اتجاه معين وبسرعة محددة ما دام لم يؤثر عليه أي عوامل خارجية”.

2- قانون نيوتن الثاني

يعتبر هذا القانون أيضًا مهم جدًا في توضيح العديد من الظواهر الفيزيائية، وساهم في حل الكثير من المسائل التي لم يسهل فهمها، وينص قانون نيوتن الثاني على: “أن كل جسم يتأثر تأثرًا طرديًا مع مقدار القوة التي تؤثر عليه، كما يتأثر تأثرًا عكسيًا مع كتلته وحجمه”.

العالم إسحاق نيوتن هو الذي اكتشف حساب التفاضل والتكامل اللانهائي، ومن العلماء الذين أثروا وتركوا بصمتهم الخاصة في الثورة العلمية التي حدث في القرن الـ 17، مما أدى إلى وجود تفسير للعديد من الظواهر الفيزيائية، وأن القانون الثالث يتم استخدامه حتى وقتنا الحالي في الكثير من الأبحاث والمعادلات العلمية.

قد يعجبك أيضًا
اترك تعليقا