10 أمثلة لقانون نيوتن الثاني في الحياة الحقيقية

في قانون نيوتن الثاني, يُعرف باسم المبدأ الأساسي للديناميات ، يذكر العالم أنه كلما زادت كتلة الجسم ، كلما زادت القوة اللازمة لتسريعها.

بمعنى أن تسارع الكائن يتناسب طرديا مع القوة الصافية التي تعمل عليه ويتناسب عكسيا مع تسارع الكائن.

نحن نعلم أنه لا يمكن تسريع الكائن إلا إذا كانت هناك قوى على هذا الكائن. يخبرنا قانون نيوتن الثاني بالضبط مقدار تسارع كائن ما لقوة شبكة معينة.

بمعنى آخر ، إذا تم مضاعفة القوة الصافية ، فإن تسارع الكائن سيكون أكبر مرتين. وبالمثل ، إذا تم مضاعفة كتلة الكائن ، فسيتم تقليل تسارعه بمقدار النصف.

أمثلة على قانون نيوتن الثاني في الحياة اليومية

ينطبق قانون نيوتن على الحياة الحقيقية ، كونه أحد قوانين الفيزياء التي تؤثر على حياتنا اليومية:

1- ركل الكرة

عندما نركل الكرة ، نمارس القوة في اتجاه محدد ، وهو الاتجاه الذي ستسير فيه.

بالإضافة إلى ذلك ، كلما تم ركل الكرة بقوة ، زادت القوة التي وضعناها عليها وكلما ذهبت.

2- التقط الكرة بيدك

يحرك الرياضيون المحترفون أيديهم إلى الوراء بمجرد أن يمسكوا بالكرة ، لأنها تعطي الكرة مزيدًا من الوقت لتفقد سرعتها ، وبالتالي تطبق قوة أقل من جانبها..

3- ادفع السيارة

على سبيل المثال ، عند دفع عربة السوبر ماركت بقوة مضاعفة ، فإنها تنتج ضعف التسارع.

4- ادفع سيارتين

من ناحية أخرى ، عند دفع عربتين من السوبر ماركت بنفس القوة ، فإنه ينتج نصف التسارع ، لأنه يتغير عكسياً.

5- ادفع العربة نفسها ممتلئة أو فارغة

من السهل دفع سيارة سوبر ماركت فارغة بدلاً من السيارة الكاملة ، حيث أن السيارة الكاملة لها كتلة أكبر من الفراغ ، لذلك هناك حاجة إلى مزيد من القوة لدفع العربة ممتلئة.

6- ادفع السيارة

لحساب القوة اللازمة لدفع السيارة إلى أقرب محطة وقود ، بافتراض أننا نحرك سيارة بوزن حوالي 0.05 متر في الثانية ، يمكننا تقدير القوة التي تمارس على السيارة ، والتي ستكون في هذه الحالة حوالي 100 نيوتن.

7- قيادة شاحنة أو سيارة

كتلة الشاحنة أكبر بكثير من كتلة الشاحنة ، مما يعني أنها تحتاج إلى مزيد من القوة للتعجيل بالقدر نفسه.

على سبيل المثال ، عندما يتم قيادة السيارة على بعد 100 كم على طريق سريع بطول 65 كم ، فمن المؤكد أنه سيتم استخدام البنزين أقل مما لو كان عليك أن تقود بنفس السرعة لنفس المسافة في شاحنة..

8- شخصان يمشيان معا

يمكن تطبيق نفس المنطق أعلاه على أي جسم متحرك. على سبيل المثال ، شخصان يمشيان معًا ، لكن شخصًا واحدًا له وزن أقل من الآخر ، على الرغم من أنهم يمشون وهم يمارسون نفس القدر من القوة ، والذين يزنون أقل سوف يزدادون سرعة لأن تسارعهم أكبر بلا شك.

9- شخصان يدفعان طاولة

تخيل شخصين ، أحدهما أقوى من الآخر ، ودفع طاولة في اتجاهات مختلفة.

الشخص الذي يتمتع بأكبر قدر من القوة يندفع نحو الشرق ، والشخص الأقل قوة تجاه الشمال.

إذا أضفنا كلا القوتين ، فسوف نحصل على نتيجة مساوية لحركة الجدول وتسارعه. وبالتالي ، فإن الجدول سوف يتحرك في اتجاه الشمال الشرقي ، على الرغم من ميل أكبر نحو الشرق ، بالنظر إلى القوة التي يمارسها أقوى شخص.

10- لعب الجولف

في لعبة الغولف ، فإن تسارع الكرة يتناسب طرديا مع القوة المطبقة على النادي ويتناسب عكسيا مع كتلته. قوة الهواء التي يمكن أن تسبب تغييرا طفيفا في الاتجاه.

قوانين نيوتن

كان إسحاق نيوتن (4 يناير 1643 - 31 مارس 1727) ، عالم الفيزياء والرياضيات الإنجليزي ، الشهير بقانون الجاذبية الخاص به ، شخصية رئيسية في الثورة العلمية في القرن السابع عشر وطور مبادئ الفيزياء الحديثة.

قدم نيوتن لأول مرة قوانينه الثلاثة للحركة في Principia Mathematica Philosophiae Naturalis في 1686.

يعتبر الكتاب الأكثر نفوذا في الفيزياء وربما في جميع العلوم ، ويحتوي على معلومات عن جميع المفاهيم الأساسية تقريبا للفيزياء..

يقدم هذا العمل وصفًا كميًا دقيقًا للهيئات المتحركة في ثلاثة قوانين أساسية:

1- ستبقى هيئة ثابتة غير متحركة ما لم يتم تطبيق قوة خارجية عليها ؛

2- القوة مساوية للكتلة مضروبة في التسارع ، وتغيير الحركة يتناسب مع القوة المطبقة ؛ 

3- لكل فعل ، هناك رد فعل معاكس ومتكافئ.

ساعدت هذه القوانين الثلاثة في توضيح ليس فقط مدارات الكواكب الإهليلجية ، ولكن أيضًا كل حركات الكون الأخرى تقريبًا: كيف يتم الاحتفاظ بالكواكب في المدار بسبب جذب جاذبية الشمس ، وكيف يدور القمر حول الأرض وأقمار يدور المشتري حولها وكيف تدور المذنبات في مدارات بيضاوية حول الشمس.

يمكن حل الطريقة التي يتحرك بها أي شيء تقريبًا باستخدام قوانين الحركة: مقدار القوة التي سيستغرقها تسريع القطار ، سواء كانت كرة المدفع ستصل إلى هدفها ، وكيف تتحرك تيارات الهواء والمحيطات أو ما إذا كانت الطائرة ستطير ، كلها تطبيقات قانون نيوتن الثاني.

في الختام ، من السهل جدًا مراعاة هذا القانون الثاني لنيوتن من الناحية العملية ، إن لم يكن في الرياضيات ، حيث أننا جميعًا أثبتنا تجريبًا أنه من الضروري ممارسة المزيد من القوة (وبالتالي المزيد من الطاقة) لتحريك بيانو كبير ثقيل بدلاً من حرك كرسي صغير على الأرض.

أو كما ذكر أعلاه ، عندما تصطاد كرة الكريكيت سريعة الحركة ، نعلم أنها ستلحق أضرارًا أقل إذا تحركت ذراعك للخلف أثناء اصطياد الكرة..

ربما تكون مهتمًا بـ 10 أمثلة لقانون نيوتن الأول في الحياة الحقيقية.

مراجع

1. Jha، A. "ما هو قانون نيوتن الثاني للحركة؟" (11 مايو 2014) في: The Guardian: Isaac Newton. تاريخ قصير من المعادلات. تم الاسترجاع بتاريخ: 9 مايو 2017 من The Guardian. theguardian.com.
2. كين وستيرنهايم. "الفيزياء". إد. 1989.
3. أغيلار بيريس أند سينت "مسائل الفيزياء" Ed. Reverte ، 1980.
4. تم استرجاع "قانون نيوتن الثاني" في: 9 مايو 2017 من قاعة الفيزياء في: physicsclassroom.com.
5. "إسحاق نيوتن. السيرة الذاتية "في: Biography.com تم الاسترجاع في 9 مايو 2017 من Biography / biography.com.
6. "ما هو قانون نيوتن الثاني؟" في: أكاديمية خان تم استرجاعها من أكاديمية خان في: khanacademy.org.
7. "قوانين نيوتن" في SAEM Thales. الجمعية الأندلسية لتاليس التربية الرياضية. تم الاسترجاع: 9 مايو 2017 من thales.cica.es.