من هو مكتشف قوانين الحركة الثلاثة

إن مكتشف قوانين الحركة الثلاثة هو الذي وضع القوانين الأولى التي تشرح الجاذبية، كما ولهذا العالم إسهامات كبيرة جداً في الفيزياء، وله قوانين عدة تصف العديد من الظواهر الطبيعية، وفي هذا المقال سنتحدث بالتفصيل عن مكتشف قوانين الحركة، وسنوضح ما هي هذه القوانين الثلاثة.

مكتشف قوانين الحركة الثلاثة

إن مكتشف قوانين الحركة الثلاثة هو العالم السير إسحاق نيوتن (بالإنجليزية: Isaac Newton)، الذي ولد في عام 1642 ميلادي، وهو عالم فيزياء إنجليزي له العديد من القوانين والنظريات الفيزيائية والرياضية التي تصف الظواهر الطبيعية، حيث قدم نيوتن نظرياته عن الجاذبية الأرضية في عام 1666 ميلادي، أي عندما كان عمره 23 عاماً فقط، وبعد حوالي عشرين عاماً، في عام 1686 ميلادي، قدم نيوتن قوانينه الثلاثة للحركة، والمعروفة حالياً بإسم قوانين نيوتن للحركة، حيث أثبت نيوتن أن حركة الأجسام على الأرض والأجسام السماوية يمكن وصفها وفق نفس مبادئ الحركة والجاذبية، وكانت هذه القوانين الثلاثة تصف حركة جميع الأجسام على الأرض، كما وقد نجحت نسبياً بوصف حركة بعض الأجسام السماوية.

كانت قوانين نيوتن باباً علمياً للعديد من الفرضيات والنظريات الفيزيائية والعلمية، كما ويمكن القول أن وراء كل قانون من هذه القوانين الثلاثة تخصص علمي قائم بحد ذاته، وحتى مع ظهور النظرية النسبية لألبرت أينشتاين التي وضحت أنه من غير الممكن إستخدام قوانين نيوتن للحركة على الأجسام الكبيرة مثل الأجسام الكونية، إلا أن هذه القوانين ما زالت إلى يومنا هذه تستخدم في الفيزياء، ولا يمكن أن تجد كتاباً للفيزياء لا يذكر شيئاً عن هذه القوانين الثلاثة.[1]

قانون الحركة الأول لنيوتن

ينص قانون نيوتن الأول على أنه إذا كان الجسم في حالة سكون أو يتحرك بسرعة ثابتة في خط مستقيم، فإنه سيبقى في حالة سكون أو يستمر في التحرك في خط مستقيم بسرعة ثابتة ما لم يتم التأثير عليه بقوة خارجية، وتعرف هذه الفرضية بقانون القصور الذاتي، حيث صاغ جاليليو جاليلي العالم الفيزيائي قانون القصور الذاتي من قوانين نيوتن للحركة الأفقية على الأرض، ثم عممه العالم رينيه ديكارت لاحقاً، وقبل غاليليو ونيوتن، كان يعتقد أن كل حركة أفقية تتطلب قوة مباشرة لتحريكها، ولكن جاليليو إستنتج من تجاربه ومن قوانين نيوتن أن الجسم المتحرك سيظل في حالة حركة ما لم تتسبب قوة مثل الإحتكاك في إيقافه، ويمكن صياغة قانون نيوتن الأول للحركة رياضياً على النحو الأتي:[2]

مجموع القوة المحصلة على جسم = صفر
مجموع القوى = 0
0 = F ∑

قانون الحركة الثاني لنيوتن

إن قانون نيوتن الثاني للحركة ينص على أنه إذا أثرت قوة على جسم ما فإنها تكسبه تسارعاً، ويتناسب هذا التسارع طردياً مع قوته وعكسياً مع كتلته، وهو وصف كمي للتغييرات التي يمكن أن تنتجها القوة على حركة الجسم، كما وينص القانون الثاني على أن المعدل الزمني لتغير زخم الجسم يساوي مقدار القوة المطبقة عليه في الحجم والإتجاه، وإن زخم الجسم يساوي حاصل ضرب كتلته وسرعته، وإن الزخم هو كمية متجهة لها مقدار وإتجاه، ويمكن للقوة المؤثرة على الجسم أن تغير مقدار الزخم أو إتجاهه أو كليهما، ويعد قانون نيوتن الثاني من أهم القوانين في الفيزياء، ويمكن صياغة قانون نيوتن الثاني للحركة رياضياً على النحو الأتي:

القوة المحصلة = كتلة الجسم × تسارع الجسم
F = m × a

حيث إن F هي القوة المحصلة، و a هو تسارع الجسم، و m هو كتلة الجسم.

قانون الحركة الثالث لنيوتن

ينص قانون نيوتن الثالث للحركة، أن لكل قوة فعل رد فعل مساوي لها بالمقدار ومعاكس لها بالإتجاه، حيث أنه عندما يتفاعل جسمان، فإنهما يطبقان قوى على بعضهما البعض متساوية في المقدار ومتعاكسة في الإتجاه، ويعرف القانون الثالث أيضاً بإسم قانون الفعل ورد الفعل، وإن هذا القانون مهم في تحليل المشكلة الفيزيائية في توازن الجسم الساكن، حيث تكون جميع القوى متوازنة على الجسم الساكن، كما ويمكن تطبيق هذا القانون على الأجسام التي تكون في حركة ثابتة أو متسارعة، وعلى سبيل المثال، لو تم وضع كتاب على طاولة فإن هذا الكتاب يطبق قوة هبوط تساوي وزنه على الطاولة، ووفقاً للقانون الثالث لنيوتن، ستطبق الطاولة على الكتاب قوة مساوية لقوة وزن الكتاب ومعكوسة في الإتجاه، وتحدث هذه القوة لأن وزن الكتاب يتسبب في تشوه الطاولة قليلاً وبشكل غير ملحوظ للعين.[4]

وفي ختام هذا المقال نكون قد عرفنا من هو مكتشف قوانين الحركة الثلاثة، كما ووضحنا نبذة قصيرة عن نيوتن ومدى تأثير قوانينه ونظرياته على الفيزياء، وذكرنا بالتفصيل ما هي القوانين الثلاثة للحركة التي صاغها إسحاق نيوتن.