قانون نيوتن الأول يتعلق بالحركة، وهذا القانون سوف نناقشه في الأقسام التالية، حيث أن القوانين التي توصل إليها العالم والفيزيائي نيوتن هي ثلاثة قوانين وكلها مرتبطة بالحركة وحسابها، وقد تم استخدام هذه القوانين ومن خلالها التفسير العلمي الصحيح للعديد من أنظمة الطبيعة والعديد من ظواهرها، وفيما يلي نشرح أهم المعلومات عن القانون الأول لها.
جدول المحتويات
قانون نيوتن الأول
ينص قانون نيوتن الأول على أن الجسد الساكن يبقى في حالته وفي حالة سكون، والجسم المتحرك يظل في حالة حركة عندما لا تعمل عليه قوة خارجية.
قانون نيوتن الأول
اقرأ أيضًا عن الغاز المستخدم في إطفاء الحرائق.
ينص القانون على أن المجموع من نوع القوة المتجهية المؤثرة على كل جسيم، وهو نوع القوة الكلية التي تكون في الحالة مساوية للصفر أو مساوية له.
فقط في هذه الحالة، يكون لسرعة هذا الجسم قيمة ثابتة، والسرعة تنتمي إلى مقادير نوع المتجه، حيث يتم التعبير عن التعبير عن طريق قيمة المقدار، وكذلك معرفة اتجاه حركة الجسم.
عندما تكون سرعة الجسم في حالة استقرار دائم، فهذا يعني فقط أن حجم وقيمة الحركة، وكذلك الاتجاه، ثابتان.
الصيغة الرياضية لقانون نيوتن الأول
يتم التعبير عن قانون نيوتن الأول رياضيًا لتسهيل التعامل مع وحل المشكلات والقضايا الرياضية المختلفة المتعلقة بهذا القانون، وصيغة القانون هي كما يلي
F = 0
du / dt = 0
dv delta in هو التغيير في السرعة والرمز F يشير إلى القوة الخارجية، و dt و delta t هو التغيير في الوقت
عواقب قانون نيوتن الأول
بناءً على ما تم شرحه سابقًا على أنه قانون نيوتن الأول، فإن أهم النتائج هي أن الجسم الذي لا يتحرك يبقى في حالته الساكنة حتى يحدث عليه تأثير معين، وهو القوة.
الشيء نفسه ينطبق على أي جسم يتحرك في اتجاه معين وبسرعة معينة.
تظل السرعة التي يقع بها في حالة ثابتة، سواء كانت في الحجم أو الاتجاه، ما لم يغير الجسم حركته نتيجة لتأثير قوة خارجية.
هذه هي النتائج الرئيسية التي يمكن للعالم نيوتن من خلالها تحقيق ما يسمى بالحركة الموحدة للجسم عندما يكون أي جسم في حالة حركة.
ليس لديه خيار سوى السير بنفس السرعة ولن يتغير ذلك إلا إذا جاءت قوة لإيقافه أو أدى بعض الأحداث الخارجية المؤثرة إلى زيادة السرعة، وبالتالي زيادة زخم وحركة الجسد.
لا تفوت انعكاس الضوء في المرايا.
كيف يفسر مسبار الفضاء قانون نيوتن الأول
استنادًا إلى الشرح السابق لقانون نيوتن، وهو أول قانون له لمبادئ الحركة، وجد أن المجسات تطير في فضاء واسع.
وأولئك الذين يتنقلون باستمرار في الفضاء، فإن التفسير الوحيد لحركتهم حول الكوكب والفضاء هو قانون نيوتن الأول.
الفكرة العلمية أن هذه المجسات الفضائية مضبوطة بسرعة وتتحرك في اتجاه معين بحيث لا تتداخل مع أي قوة يمكن أن تتداخل مع حركتها المنتظمة، ولا تتأثر تلك الحركة ولا تغير السرعة والاتجاه إلا عندما يكون هناك عامل قوة يؤثر على حركة جسم المسبار.
مما أوضح لنا سابقًا، يجب فرض وتوضيح التغيير في حركة كل جسم في الاتجاه المعاكس لقدرة الجسم على الحفاظ على حركته بشكل كامل.
تعلم المزيد عن القوة في الفيزياء | تعريفه وأنواعه.
أشهر مثال على قانون نيوتن الأول
وهناك عدد من الأمثلة التي توحي بتفسير هذا القانون، فمثلاً إذا تغير الطيار الذي يطير عليه من موضع دواسة الوقود، فإن حركة الطائرة ستكون حركة الطائرة وفقًا لقواعد قانون نيوتن الأول.
مثال آخر على الأشياء التي تكون حركتها، وفقًا لهذا القانون، هي حركة الكرة إذا سقطت في الهواء، وهي حركة ودافع واتجاه معين.
هذه الحركة يحددها قانون نيوتن الأول، وكذلك حركة إطلاق الصاروخ في الغلاف الجوي وكذلك التغير في حركة الطائرة الورقية وفقًا لاتجاه هبوب الرياح.
وهناك أمثلة كثيرة من بينها كرة الجولف، ومن المعروف أنه قبل بدء المباراة تكون الكرة المخصصة لها ملقاة على الأرض ولكنها لا تتحرك أي أنها في حالة راحة تامة.
وباستخدام عصا اللعب يتغير موضعها من سكون تام إلى حركة، وبالتالي يتوقف توازنها وثباتها عن الوجود، وبالتالي فهي تتحرك بسرعة ثابتة، وحركتها منتظمة وفي اتجاه معين.
قانون نيوتن الأول
إذا كانت السيارة تتحرك بسرعة ثابتة وتتحرك بسلاسة في اتجاهها وضغط سائقها على الدواسة، فإن سرعتها تظل ثابتة بشكل معقول.
لكن هذه السرعة تنخفض تدريجيًا حتى تصل السرعة إلى الصفر وتصل السيارة إلى حالة توازن وتتوقف.
قوة الاحتكاك هي تلك التي تعمل في اتجاه معاكس للحركة عندما يلمس جسيمان بعضهما البعض دون تأثير القوة الخارجية.
ولأن قوة الاحتكاك معاكسة لاتجاه السير، فإن حركة السيارة تكون ثابتة قبل أن يضغط السائق على وضع الدواسة.
قد تكون مهتمًا باحتياطات السلامة في المختبر.
كيف تحسب مقدار التغيير في حركة الجسم
في حالة تحرك الجسم في اتجاهه بسرعة ثابتة وتأتي قوة خارجية وتؤثر على شرح طريقة تحرك الجسم لحساب مقدار التغيير في سرعة الجسم، يحدث ذلك مع قانون نيوتن الثاني.
قوانين نيوتن وتأثيرها على استكشاف الفضاء
القوانين التي وضعها العالم نيوتن هي أوضح ما تكون في علم الفلك الخارجي والفضاء، والجاذبية غير موجودة وقوة الاحتكاك غير موجودة.
لن يتأثر أي جسيم في الفضاء بأي قوة، وستكون السرعة التي أُلقي بها من الأرض إلى جوانب الفضاء ثابتة.
يبقى في حالته الثابتة من الحركة ولن يتوقف إلى أجل غير مسمى حتى يصطدم بجسيم مادي آخر أو جسم سماوي مع تأثير جاذبية معينة عليه.
السبب في عدم تشغيل المركبات الفضائية بالوقود هو أن سرعتها تظل ثابتة، وفقًا لقوانين نيوتن وقانونه الأول المذكور على وجه التحديد، ومدى تأثر حركة الجسيمات.
تابع القراءة لمعرفة المزيد عن دراسة شاملة للقوة المغناطيسية وأنواعها.
في ما سبق ذكره، عرفنا قانون نيوتن الأول بالتفصيل ووضحنا طبيعة وصياغة هذا القانون من خلال الشرح السابق.
كما شرحنا الفكرة والأساس العلمي الذي يقوم عليه هذا القانون، ومن خلال الفقرات السابقة شاهدنا أهم الأمثلة.
وتعتمد حركتهم بشكل كامل على هذا القانون، كما ذكرنا السر في أن المسابير الفضائية لها حركة ثابتة بسبب هذا القانون.