جدول المحتويات
إسحاق نيوتن هو الفيزيائي الإنجليزي ، ومؤلف أهم النظريات والقوانين الفيزيائية والرياضية عبر العصور ، ومن أهم القوانين المتعلقة به قانون نيوتن الأول ، والذي سنتحدث عنه الآن في هذا الموضوع مع عرض تقديمي من نص القانون وتفسيره ، وسرد بعض تطبيقاته وأمثلة عليه. ينص قانون نيوتن الأول على ما يلي: “يظل أي جسد في حالة راحة ما لم يتأثر بأي من القوى الخارجية التي تدفعه أو تسحبه ، وإذا تحرك الجسم في خط مستقيم ، فإنه يظل كما هو حتى في طريقه إلا في حالة تأثير القوى الخارجية الأخرى بدفعها أو سحبها “.
قانون نيوتن الأول وتفسيره
نشر الفيزيائي نيوتن قوانين الحركة الخاصة به في عام 1687 م ، في الكتاب الذي ألفه والمعروف باسم “أصول الرياضيات للفلسفة الطبيعية” ، والذي يصف الطريقة التي يتحرك بها جسم ضخم تحت تأثير أي قوى خارجية:
- اعتمد نيوتن على ملاحظاته على العمل السابق لجاليليو جاليلي ، الذي أظهرت تجاربه أن تسارع الأجسام بنفس المعدل بغض النظر عن أحجامها أو كتلها.
- ينتقد الفيزيائي نيوتن مان أيضًا عمل رينيه ديكارت ، الذي كانت قوانينه مشابهة لقانون نيوتن الأول للحركة.
- تفسير قانون نيوتن الأول هو أن أي شيء لا يمكن أن يبدأ أو يتوقف أو يغير الاتجاه من تلقاء نفسه ، لأنه يحتاج إلى قوة خارجية لإجراء تغييرات.
- يعكس قانون نيوتن الأول تعريف القصور الذاتي ، لذلك إذا كانت قوة التأثير على الجسم صفرًا – عندما يتم إلغاء ما يسمى بالقوة الخارجية التي تؤثر عليه من قبل الآخر – فإن الجسم سيتحرك بسرعة ثابتة.
- إذا كانت سرعة الجسم صفرًا ، فسيظل هذا الجسم في حالة سكون ، ولكن إذا تمت إضافة قوة خارجية إليه ، فستتغير سرعته نتيجة تأثير القوى الخارجية عليه.
- لتحديد مقدار تغير سرعة الجسم ، يتم ذلك باستخدام قوانين نيوتن الثانية للحركة.
أمثلة على قانون نيوتن
هناك العديد من الأمثلة على قانون نيوتن الأول ، على سبيل المثال وصف حركة الطائرة عندما يغير الطيار موضع دواسة الوقود باستخدام قانون نيوتن:
- بالإضافة إلى وصف سقوط الكرة من الجو ، وإطلاق صاروخ في الغلاف الجوي ، والتغيير في حركة الطائرات الورقية حسب التغير في حركة الرياح والجو.
- مثال آخر على قانون نيوتن الأول هو حركة كرة الجولف في الملعب أثناء ثباتها ولا تزال في نقطة البداية بسبب القوة الخارجية التي تؤثر عليها ، والمتمثلة في العصا المتأرجحة التي يمسكها لاعب الجولف بها ، و ينتج عن هذا اضطراب في حالة توازن الكرة وتتحرك.
- ومن الأمثلة المهمة أيضًا على قانون نيوتن الأول هو وصف حركة سيارة متجهة غربًا على طول الطريق السريع بسرعة ثابتة تبلغ 104 كم / ساعة.
- عند رفع قدم السائق عن دواسة البنزين ، تتحرك سيارته بنفس السرعة التي تعمل بها بشكل مستمر ، في حالة توازن القوى المؤثرة عليها واستمرار هذا التوازن.
- وعلى الرغم من ذلك ، فإنها ستبدأ في التباطؤ لتصل إلى حالة السكون ، بسبب تأثيرها بالاحتكاك مع القوى الخارجية التي تعمل على إيقافها.
- وللتسجيل ، فإن قوة الاحتكاك هي القوة التي تعمل في الاتجاه المعاكس لحركة الجسم ، وذلك عندما يلمس الجسم جسمًا آخر ، دون تأثير القوى الخارجية ، ستستمر السيارة في التحرك نحو غربًا بنفس السرعة التي يعمل بها.
- هناك مثال آخر على فنجان قهوة يستمر في التوازن على مائدة الطعام حتى يتعرض للحركة أو النقل باليدين. وهنا القوة الخارجية ، وهي الأيدي ، قد أثرت عليها لتغيير حالة الكأس بنقلها إلى مكان آخر ، فتتغير حالتها بعد خمولها إلى موضع آخر.
- هذا الوضع الذي سماه نيوتن ما يعرف بالقصور الذاتي والذي قال إنه مقاومة التغيير بالحركة ، كل الأشياء تثبت حالتها سواء كانت تتحرك أو ساكنة حتى تتأثر بأي فعل آخر.
حول اكتشافات نيوتن
يعتقد البعض أن كل اكتشافات العالم المادي لنيوتن تقتصر على اكتشافه لجاذبية الأرض ، وأن هذا هو العمل الوحيد الذي قام به ، لكن هذا الافتراض خاطئ تمامًا:
- نظرًا لأن لديه العديد من الإنجازات المتعلقة بالعديد من الاكتشافات الأخرى ، فقد تمكن نيوتن من تطوير قوانين الحركة الثلاثة التي مثلت مبادئ الفيزياء الحديثة ، وساعدت الاكتشافات التي تمكن من إنجازها المتعلقة بالتكامل والتمايز في حل المشكلات الرياضية الصعبة والمعقدة .
- وليس ذلك فحسب ، فقد تمكن من العمل في مجال البصريات ودراسة الضوء الأبيض ، وتمكن من اكتشاف الألوان الطيفية ، والجدير بالذكر أن التجارب التي أجراها في مجال الضوء هي السبب الرئيسي وراء ذلك. الشهرة التي اكتسبها من وقته إلى عصرنا.
- كان السير إسحاق السير نيوتن عالِمًا إنجليزيًا ساعد في التأثير على التاريخ العام للعلوم ، ويعتبر فيلسوفًا بالفطرة.
- تمكن العالم نيوتن من تغيير الهيكل العام للعلوم الفيزيائية بعد أن تمكن من اكتشاف القوانين الثلاثة المتعلقة بالحركة وقانون الجاذبية والعديد من القوانين والنظريات الفيزيائية والرياضية الأخرى مثل نظرية الضوء واللون الحديثة ، و حساب متناهي الصغر.
- في القرن السابع عشر ، تم دمج أعمال نيوتن مع أعمال كوبرنيكوس ، وأعمال كبلر ، وأعمال جاليليو ، وأعمال ديكارت بهدف الحصول على واحدة من التوليفات الجديدة والقوية ، وبعد ثلاثة قرون من هذه التوليفات. لا تزال التوليفات تفيد البشرية جمعاء ، والتي تُعرف بالميكانيكا الكلاسيكية.
حياة إسحاق نيوتن
وُلِد الفيزيائي عام 1642 م ، في عزبة في لينكولنشاير بإنجلترا ، ولم يستطع رؤية والده لأنه توفي قبل ستين يومًا من ولادته:
- عندما بلغ الثالثة من عمره ، بدأ يعيش مع جدته لأن والدته تزوجت ، وانضم إلى الدراسة في جامعة كامبريدج لأنه لم يهتم بالمزرعة التي تملكها عائلته وتعمل فيها.
- ولد نيوتن بعد وقت قصير من وفاة العالم جاليليو ، واستطاع جاليليو إثبات أن الكواكب تدور حول النظام الشمسي ولا تدور حول الكرة الأرضية كما كان يعتقد البعض في هذا العصر ، وكان نيوتن مهتمًا بالاكتشافات التي كان يكتشفها و وكذلك اكتشافات علماء آخرين.
- اعتنق نيوتن الديانة المسيحية ، وكان متديناً بطبيعته ، ولكن بطريقة تقليدية غيور ، حيث رفض أن يأخذ تعاليم الأنجليكانية المقدسة.
- يعتقد البعض أن السبب في ذلك هو رفضه الإيمان بعقيدة الثالوث ، واستمر نيوتن في دراسة الكيمياء وتاريخ العصور القديمة ، على الرغم من أن أعماله لم تنشر إلا بعد وفاته بوقت طويل.
- حيث اعتقد نيوتن أن هذا الكون هو آلة تعمل وفق قوانين بسيطة ، وكان متفقًا مع جاليليو في إيمانه بأن الرياضيات هي الطريقة الوحيدة لإثبات وشرح جميع قوانين هذا الكون.
- توفي إسحاق نيوتن في 20 مارس 1727 م ، مما يعني أنه عاش 84 عامًا ، ودُفن في وستمنستر أبي في إنجلترا.
في نهاية الموضوع ، وبعد أن تعرفنا على الفيزيائي إسحاق نيوتن ، وأعماله واكتشافاته ، وقانون نيوتن الأول ، وتعرفنا أيضًا على حياته الشخصية ، عندما ولد ومتى مات ، لديك فقط لمشاركة هذا الموضوع على جميع وسائل التواصل الاجتماعي.
