الثاني الدرس

نيوتن وانينق

للحركة

الطالبة تكون أن الدرس هذا نهاية في نتوقععلى : قادرة

الحركة .تأن في القوى تؤثر كيف صف

مستخدم تأن التسارع القانون ةحسب. الحركة في لنيوتن الثاني

في تأن لنيوتن الثالث القانون وضحالحركة .

األهداف

الرئيسية الفكرة

مقدار المتزنة غير القوى تغيراتجاه أو الجسم سرعة

حركته

األهمية

نيوتن تصف الحركة قوانين أنماطفي كما منها، البسيطة سواء

في كما منها المعقدة أو المشي،. الصواريخ إطالق

الثقالة ) (: الجاذبية

و جسمين بين جذب قوةمنهما كل كتلة على ، تعتمد

. بينهما التي المسافة و

المفردات مراجعة

المفردات مالجديدة

القوة

لنيوتن الحركة قوانين

االحتكاك

الذاتي القصور

القوة

ما الذي يحرك األجسام ؟

اذا اردت الجلوس على المائدة،

تسحب فانك الكرسي بعيدا عن الطاولة قبل أن

تجلس، ثم تدفعه تحت الطاولة عندما

تغادر. إنك تؤثر بقوة على الكرسي

لتحركه. فالقوة

إما دفع أو سحب، و

تقاس القوة بوحدة النيوتن في النظام

الدولي للوحدات.

قوة تؤثر أن يجب ما جسم حركة لتغيير . عندما ،K فمثال تسارعه على تعمل و عليه،

في كما كرة، تؤثر 6الشكل تقذف يدك فإن ،زيادة إلى تؤدي و الكرة، على بقوة

. تعمل تسارعت الكرة أن أي سرعتها، . الكرة حركة اتجاه تغيير على كذلك القوة

مسارها فإن يدك الكرة تغادر أن فبعدكما حركتها اتجاه تغير و األسفل نحو ينحني

في مبين . 6الشكل هو

القوة والتسارع

منحنيRا ا Rمسار تتبع فإنها الجولف كرة قذف بعد . األرض نحو

الكرة أن المنحني المسار هذا يبين كيف فسر؟ تتسارع

الشك6ل

تحت تكون الكرة تحليق أثناء فيلذلك األرضية الجاذبية قوة تأثير

أسفل إلى الكرة تسارع يكون K صفرا تصبح حتى سرعتها فتتناقص

اتجاه , تغير ثم مسارها قمة عندباتجاه السرعة فتصبح حركتها

الكرة سرعة فتتزايد نفسه التسارعأسفل . إلى هابطة

جسم حركة اتجاه تغيير أن تذكر . قوة إن تسارع حالة في أنه يعني

. في و الكرة تسارع سببت الجاذبيةأو ما، جسم سرعة تتغير مرة كلمعKا يتغيران أو حركته، اتجاه يتغير

أثرت قد تكون أن يجب ما قوة فإن. الجسم هذا على

على القوى من مجموعة تؤثر قدفي Rتغيرا تحدث أن دون ما جسم

صديقك. و أنت ضغطت إذا حركتهو الباب، على متساويتين بقوتين

Xفإن متعاكستين، القوتان كانت . القوى تكون يتحرك ال الباب

بعضهما أثر ألغت إذا متزنةفي Rتغيرا تسبب لم و البعض، . ت̀ل_ِغ[ لم إذا لكن الجسم حركة

فإنها ،Rبعضا بعضها أثر القوى. متزنة غير تكون

المتزنة القوةالمتزنة وغير

القوى : 7الشكل من مجموعة تؤثر عندمامحصلة قوة تكوXن القوى فإن ما، جسم على

متعاكسين، باتجاهين و الجسم، على متساويتين غير قوتان أثرت إذا . األكبر القوة باتجاه تكون و بينهما، الفرق تساوي المحصلة القوة فإن

فكيف قوة، من أكثر الجسم في أثرت إذاذلك عن لإلجابة ؟ الجسم هذا حركة تكون

واحدة قوة في القوى هذه نوحد تسمى فإنناالمحصلة هذا القوة حركة تحدد التي هي و ،

القوة. لتعطي القوى هذه تتحد فكيف الجسم؟ المحصلة

تجمع، فإنها االتجاه بنفس القوى كانت إذاقوتان كانت إذا و المحصلة، القوة لتعطي

تساوي المحصلة القوة فإن متعاكستان. األكبر القوة باتجاه تكون و بينهما الفرق

جمع القوى

الحركة قوانينلنيوتن

علم نيوتن اسحق شهادة 1665كان على حصل قد . كامبريدج بجامعة ترنتي كلية في البكالوريوس

الطاعون وباء من Rخوفا مؤقتا، ت_ jأ̀غ_ل[ق الكلية لكن . اضطر مما أوروبا أنحاء كل في ينتشر أخذ الذي

لمراقبة تفرغ حيث الريف، إلى للعودة نيوتنإجراء و وقائعها، و أمورها في التفكير و الطبيعة،

. من Rكثيرا ذلك أثمر قد و البسيطة التجاربقانون اكتشاف بينها من العلمية، االكتشافات

عمل. كيفية اكتشافاته أعظم من و الجاذبيةحيث لألجسام، الحركة حالة تغيير على القوى

مجموعة خالل من الحركة تفسير بإمكانه أن أدرك R حاليا تعرف المبادئ .من لنيوتن الحركة بقوانين

إسحاق نيوتن

لنيوتن األول القانون

لو أنك دفعت كتاباR على سطح الطاولة أو على أرض الغرفة، فإنه

ينزلق ثم ال يلبث أن يتوقف. و كذلك لو ضربت كرة الجولف فإنها تصطدم

باألرض و تتدحرج ثم ال تلبث أن كه Xتتوقف. و يبدو أن أي جسم تحريتوقف بعد فترة. ربما تستنتج من

ذلك أنه يلزم أن نؤثر بقوة و بصورة مستمرة في أي جسم نريد أن

يستمر في حركته. في الواقع إن هذا االستنتاج غير صحيح.

من مجموعة قبله و نيوتن، أدركيتحرك أن ما لجسم يمكن أنه العلماء،

. ينص محصلة قوة عليه تؤثر أن دونلنيوتن األول الجسم القانون أن على

عليه تؤثر لم ما حركته يغير ال المتحرك . R جسما فإن لذلك و متزنة غير قوة

سوف الطاولة، فوق ككتاب ،Rساكناقوة عليه تؤثر لم ما كذلك يستمر

. تسحبه أو تدفعه

فإنه الطاولة على Rكتابا دفعت إذايحدث ماذا لكن يتوقف، ثم ينزلق

مثل ،Rمتحركا Rجسما هناك أن لو؟ آخر شخص نحو قذفتها كرة

فإنها نيوتن قانون حسبأثرت إذا إال حركتها في ستستمرأن يعني هذا محصلة، قوة عليها

لتزيد تعمل أن يجب قوة هناكتغير أو تبطئها أو الكرة سرعة

. tفإن آخر، بتعبير و حركتها اتجاهالشكل في المتحركة 8الكرة

خط في حركتها في تستمر سوفلم ما ثابتة بسرعة و مستقيم

. عليها تؤثر متزنة غير لقوة تخضع

تتحرك 8الشكل فإنها الكرة ضرب بعدتؤثر لم ما مستقيم خط في األرض على

. خارجية قوة عليها

األوزان تحديدالنيوتن بوحدة

تجربة

كتلتك- 1 قس و ميزان، على قفبالكيلوجرام.

الميزان- 2 على قف و ،K كتابا خذلك الكلية الكتلة قس و ثانية،

. K معا الكتاب و أنتالخطوة- 3 K 2كرر مستعمال

K جسما و ،K ثقيال K معطفا و ،K كرسيا. أنت تختاره رابعKا

الخطوات

- اطرح كتلتك من كل من 1

الكتل السابقة لحساب كتلة كل

جسم بالكيلوجرام.

- اضرب كتلة كل جسم 2

لحساب 9،8بالكيلوجرام في

الوزن بالنيوتن.

- احسب وزنك بالنيوتن.3

التحليل

ينزلق الكتاب على سطح الطاولة، يتباطأ ثم يتوقف.

حسب القانون األول لنيوتن، و حيث أن حركة الكتاب تغيرت

فال بد من وجود قوة أدت إلى توقفه. تدعى هذه القوة

االحتكاك.

االحتكاك

ممانعة قوة االحتكاكسطوح بين تنشأ

و المتالمسة األجسامهذه حركة تقاومبالنسبة السطوح

. تؤثر بعضا لبعضها R دائما االحتكاك قوة

اتجاه عكس فيمبين هو كما الحركة،

هكذا،. 8الشكل في وحركة على لتحافظ

وجود في جسمأن عليك االحتكاك

بقوة دائما فيه تؤثرقوة على تتغلب

االحتكاك.

االحتكاك

قرأت ماذا

اتجاه أي فيقوة تؤثراالحتكاك

التجاه معاكس بشكلالحركة

عن 9الشكل االحتكاك ينتج . المتالمسة السطوح خشونة

يبدو سوف ما يبين الشكل تكبيرسطح و الكتاب سطح عليه

باستطاعتك كان لو الطاولة. ذراتهما رؤية

االحتكاك قوة مقدار يعتمدالسطحين طبيعة على

. و الحركة في المشتركينكان أكبر الخشونة كانت كلما

. لو Rفمثال أكبر االحتكاكسطح على Rصندوقا دفعت

يتحرك فإنه الجليد منأن قبل كبيرة مسافة

الصندوق دفعت لو و يتوقف،لكن مساوية بقوة نفسه

الجليد، غير ناعم، سطح علىمن أقل لمسافة يتحرك فإنه

فعل. كررت لو لكن األولىخشنة سجادة سطح على ذلك

ال يكاد الصندوق Xأن فستجديتحرك.

القصور الذاتي والكتلة

تواجهك التي الصعوبة الحظت أنك بد الحتى الثالجة مثل ثقيل، جسم تحريك عند

. عندما كذلك بعجالت مزودة كانت لوال فقد منك أكبر Rشخصا تدفع أن تحاول . عليك يسهل بينما تزحزحه أن تستطيع

. منك أخف شخص دفع

متحرك ثقيل جسم إيقاف يصعب بالمقابل وبالنسبة ذلك يسهل . بينما خفيف لجسم

في المبينة العربة فيها بما الحاالت، هذه كل فيفي 10الشكل تغيير إحداث يقاوم الجسم فإن ،

. في تغيير إحداث لمقاومة الميل هذا حركته حالة. الذاتي القصور يدعى الجسم حركة

أو تحريك فإن العملية الخبرة على Kبناءإيقاف من أصعب ثقيل جسم إيقاف

. الجسم احتوى فكلما خفيف جسمفي تغيير إحداث صار أكثر مادة على . مقدار الجسم كتلة و أصعب حركته

. كلما لذلك و فيه الموجودة المادة . الذاتي قصوره زاد الجسم كتلة زادت

مع يتناسب الذاتي القصور أن أيقصور 10الشكل الكتلة. لها العربة

تحريكها bقاوم ي ذاتي. تدفعها عندما

لنيوتن الثاني القانون

cفإن لنيوتن األول القانون حركة التغيرحسب فيالت قوة اال حدث الجسم الجسم في أثرت إذا

كيف. يخبرنا لنيوتن الثاني القانون لكن محصلة . الجسم حركة تغير على هذه المحصلة القوة تعملالمحصلة القوة فإن لنيوتن الثاني القانون على بناء. تسارعه إلى تؤدي و للجسم المتجهة السرعة تغير

الثاني القانون ينصإذا أنه على لنيوتن

في محصلة قوة أثرتتسارع فإن ما جسم

يكون الجسم هذاو القوة، تلك باتجاهيساوي التسارع هذا

القوة قسمة ناتجكتلة على المحصلة

الجسم.

للتأكد من الحلاضرب الجواب في كتلة الكرة. يجب أن تحصل على القوة المعطاة.

تطبيق الرياضيات

بسيطة معادلة حلسلة كرة تسارع

ك = : المعطيات 0الكتلة : , كجم ،5 ق المحصلة = مالقوة, نيوتن 10

؟: المطلوب ت ث/التسارع التسارع : م معادلة في نعوض الحلالمعلومة بالقيم

في محصلة قوة تؤثر عندماهذا تسارع Xفإن ما، جسم

. و كتلته على يعتمد الجسمأكبر الجسم كتلة كانت كلما

زادت و الذاتي قصوره زادتسارع إحداث صعوبة بذلك . استخدمت فإذا حركته في

تسوق عربة دفع في قوةب و فارغة نفسها أثرت القوة

. الثالجة تسارع ثالجة دفع فيتسارع من بكثير أقل سيكون

كانت. كلما هكذا و العربةأقل التسارع كان أكبر الكتلة

تؤثر نفسها القوة كانت إذا. المختلفة األجسام في

الكتلة والتسا

رع

إذا أنه على لنيوتن الثاني القانون ينصقوة ما أثرت جسم في محصلة

تلك باتجاه يكون الجسم هذا تسارع فإنقسمة ناتج يساوي التسارع هذا و القوة،

. الجسم كتلة على المحصلة القوة

لنيوتن الثاني القانون

حواري حواري نشاط نشاط

لنيوتن الثالث القانونمن فإنه جدار إلى تستند عندما

تضغط أنك تدرك أن عليك السهلأن عرفت لو تفاجأ قد لكن و عليه، . على Kبناء عليك يضغط أيضا الجدارعندما فإنه لنيوتن، الثالث القانونآخر، جسم في بقوة ما جسم يؤثرالجسم في يؤثر اآلخر الجسم فإنالمقدار في لها مساوية بقوة األول

. عندما K فمثال االتجاه في تضادها وتدفع فإنك الرصيف على تسير

الخلف، نحو الرصيف على بقوةبقوة يدفعك K أيضا الرصيف لكن

. األمام نحو لكن و مساوية

بينما الفعل قوة هي األول الجسم بها يؤثر التي القوة . في الفعل رد قوة هي الثاني الجسم بها يؤثر التي القوة

السباح 11الشكل بها يؤثر التي القوة هي الفعل قوة ،بها يؤثر التي القوة هو الفعل رد بينما البركة جدار على . متساويتان قوتان الفعل رد و الفعل السباح في الجدار

. االتجاه في متضادتين لكن المقدار في

يضغط 11الشكل عندماجدار على بقوة السباح

الجدار فإن السباحة حوضو معاكسة بقوة يدفعه

. لها مساوية

قرأت ماذا

الفعل رد و الفعل قوتا تلغي ال لماذااألخرى ؟إحداهما

الثالث نيوتن قانون نص

فان آخر جسم على بقوه جسم يؤثر عندماعلى يؤثر الثاني الجسم فإن ، اآلخر الجسم

المقدار في مساوية بقوة األول الجسمالقانون هذا يسمى االتجاه في ومعاكسة

الفعل بـ ورد الفعل

تحياتي شهيرة

القريشي