استخدام قوانين نيوتن في الحياة اليومية

يمكن استخدام قوانين نيوتن في الحياة اليومية، حيث أن كل قانون موجود في مجال دراسة الفيزياء يتم إنشاؤه بناءً على الظواهر التي تحدث في حياتنا اليومية، لذلك من الطبيعي أن نجد استخدام قوانين نيوتن في الحياة اليومية حتى لو لم نكن نعلم ذلك، في هذا المقال نتعرف على الكثير من المعلومات الهامة حول قوانين نيوتن للحركة.

قوانين نيوتن للحركة

قانون نيوتن أو ما يسمى بقانون نيوتن للحركة هو القانون الأساسي للفيزياء الميكانيكية الكلاسيكية الذي يصف الارتباط بين القوة التي تعمل في شيء ما أو الحركة التي تسببها، يحظى قانون نيوتن للحركة بشعبية كبيرة في عالم الفيزياء لدرجة أنه سمي على اسم مخترعه وهو عالم إنجليزي اسمه السير إسحاق نيوتن.

بشكل عام، ينقسم قانون نيوتن نفسه إلى ثلاثة قوانين، هم قانون نيوتن الأول وقانون نيوتن الثاني وقانون نيوتن الثالث، بعد فهم قانون نيوتن، ستجد أن هناك بعض الظواهر من حولنا والأحداث اليومية، طُبقت فيها قوانين نيوتن الثلاثة للحركة.

استخدام قوانين نيوتن

قانون نيوتن الأول

يسمى قانون نيوتن الأول للحركة أيضًا باسم قانون القصور الذاتي، ينص هذا القانون على أنه "إذا كانت القوة الناتجة عن جسم تساوي صفراً، فإن الجسم الذي يكون في البداية ثابتًا سيبقى ثابتًا، من ناحية أخرى، فإن الجسم الذي يتحرك في البداية سيبقى متحركًا بسرعة ثابتة".

بشكل عام، يناقش قانون نيوتن الأول السمة الخاملة للشيء مما يعني أن كل كائن يميل إلى الاحتفاظ بمكانه، في حياتنا اليومية، يمكننا أن نجد ذلك في هذا المثال: عندما يضغط شخص على دواسة السيارة، فجأة يتم سحب جسده إلى الوراء.

استخدام قانون نيوتن الأول في الحياة اليومية

هناك أمثلة على استخدام قانون نيوتن الأول في الحياة اليومية، مثل: 

1. ستبقى العملة المعدنية الموضوعة أعلى ورقة على الطاولة في مكانها عند سحب الورقة.
2. استخدام التروس على محرك السيارة.
3. الكرة التي تتدحرج على سطح ما سوف تتدحرج بسرعة ثابتة لأن ناتج قوتها يساوي صفراً.

قانون نيوتن الثاني

ينص قانون نيوتن الثاني للحركة على أن: "تسارع الجسم يتناسب طردياً مع إجمالي القوة المحصلة التي تعمل على ذلك الجسم ويتناسب عكسياً مع كتلة الجسم".
على عكس قانون نيوتن الأول، يرتبط قانون نيوتن الثاني بحالة الجسم المتحرك، ثم يتم حساب كتلة الجسم والقوة الممنوحة له، في الحياة اليومية، يمكننا أن نجد هذا القانون الثاني عندما يدفع شخص ما عربة بقوة معينة، ثم ستتحرك تلك العربة بتسارع معين.

استخدام قانون نيوتن الثاني في الحياة اليومية

هناك أمثلة على استخدام قانون نيوتن الثاني في الحياة اليومية، مثل: 

1. الشاحنة التي تحمل كتلة أقل سيكون لها تسارع أكبر من الشاحنة التي تحمل كتلة أكبر.
2. عندما ندفع طاولة صغيرة وكبيرة، سيكون للطاولة الصغيرة تسارع أكبر بحيث تصل إلى الوجهة بشكل أسرع.
3. الشخص البالغ الذي يدفع الطاولة يكون لديه تسارع أكبر من الطفل الذي يدفع الطاولة بقوة دفع أقل.

قانون نيوتن الثالث

ينص قانون نيوتن الثالث للحركة على أنه: "إذا أعطى جسم ما قوة لجسم آخر، فإن الجسم الذي يتلقى القوة سيعطي قوة كبيرة بقدر ما يتلقاه من الجسم الأول في الاتجاه المعاكس"، بعض التطبيقات باستخدام قانون نيوتن الثالث للحركة هي القوة الكهربائية والقوة المغناطيسية.

الجسم الذي يُعطى قوة سيخلق رد فعل تجاهنا، في الحياة اليومية، يمكننا أن نجد تطبيق القانون الثالث عندما يستخدم الشخص قارب تجديف، لجعل القارب يتحرك، يحتاج الشخص إلى إجراء لتجديف القارب للخلف لإنشاء رد فعل من القوة المعينة والتي تسببت في تحرك قارب التجديف للأمام.

استخدام قانون نيوتن الثالث في الحياة اليومية

هناك أمثلة على استخدام قانون نيوتن الثالث في الحياة اليومية، مثل: 

1. تشعر يدنا بالألم عندما نضرب الطاولة لأن الطاولة تعطي القوة كرد فعل على يدنا.
2. عندما يسبح شخص ما، ينتج عن القوة الممنوحة من يده إلى الماء قوة رد فعل من الماء بإجمالي قوة تعادل قوة يده ولكن في الاتجاه المعاكس، بحيث يتحرك للأمام رغم أنه يؤرجح يده للخلف.

هذه بعض الظواهر البسيطة التي توضح استخدام قانون نيوتن للحركة في حياتنا اليومية، يمكنك أيضًا العثور على أمثلة أخرى تحدث عادة في الحياة اليومية والتي ترتبط بقوانين نيوتن الثلاثة للحركة. ^[1]  

تأثير قوانين نيوتن

ابتكر نيوتن ذلك العلم الجديد، طور قوانينه الثلاثة من أجل شرح سبب كون مدارات الكواكب عبارة عن أشكال بيضاوية وليست دوائر وقد نجح في ذلك ولكن اتضح أنه أوضح أكثر من ذلك بكثير.

في القرن العشرين، تم استبدال قوانين نيوتن بميكانيكا الكم والنسبية كأهم قوانين الفيزياء ومع ذلك، تستمر قوانين نيوتن في تقديم وصف دقيق للطبيعة، باستثناء الأجسام الصغيرة جدًا مثل الإلكترونات أو الأجسام التي تتحرك بالقرب من سرعة الضوء، تختزل ميكانيكا الكم والنسبية قوانين نيوتن للأجسام الأكبر أو للأجسام التي تتحرك ببطء أكبر.

أغرب الحقائق عن إسحق نيوتن

• عندما كان إسحاق نيوتن رضيعًا، كان يمكن وضعه داخل كوب بحجم ربع جالون، حسب كلام والدته، كان صغيرًا جدًا لأنه ولد قبل الأوان.
• كان والد إسحاق نيوتن يُدعى أيضًا إسحاق نيوتن، حيث سُمي بنفس الاسم تكريما لوالده، الذي توفي قبل ثلاثة أشهر فقط من ولادته.
• عندما كان يبلغ من العمر ثلاث سنوات فقط، تركته والدته، في رعاية جدته لأمه لتعيش مع زوجها الجديد.
• هدد إسحاق نيوتن بحرق المنزل بينما كانت والدته وزوجها لا يزالان بداخله، حيث نشأ إسحاق وهو لديه عداء تجاه زوج والدته، القس بارناباس سميث، الذي أنجبت والدته منه ثلاثة أطفال.
• لم يكن نيوتن الصغير على علاقة جيدة مع والدته أيضًا، حيث سجل جميع اعترافاته في يومياته الشخصية.
• أرادت والدته أن يكون مزارعًا ومع ذلك، كره نيوتن حرفيا تلك المهنة.
• تعرض إسحاق نيوتن للتنمر في المدرسة بسبب طبيعته الخجولة والهادئة، وفقًا للقصص، حاول إثبات نفسه بشكل أفضل من غيره من خلال تركيز انتباهه الكامل على العمل المدرسي.
• بين سن 12 و 17 عامًا، تلقى إسحاق نيوتن تعليمًا في مدرسة كينجز، جرانثام، خلال تلك الفترة أقام مع ويليام كلارك، الذي قاد إسحاق نيوتن إلى الاهتمام بالكيمياء، لا تزال المدرسة تعمل حتى اليوم ويمكن للمرء أن يرى توقيع نيوتن المحفور على إحدى عتبات نوافذ المدرسة.
• ساعده عمه القس ويليام أيسكوف في الالتحاق بكلية ترينيتي ونظرًا لأنه لم يكن يمتلك ثروة كبيرة، فقد عمل في العديد من الوظائف بدوام جزئي من أجل دفع تكاليف تعليمه.
• في عام 1664، حصل إسحاق نيوتن على منحة دراسية لمدة أربع سنوات في كامبريدج وقد منحه ذلك فرصة لتحويل وظائفه بدوام جزئي إلى وقت فراغ جيد حيث يمكنه التفكير في أفكار جديدة.
• أصبح أستاذًا للرياضيات في جامعة كامبريدج في سن 27 عامًا.