شرح قانون نيوتن الثالث للحركة

قانون نيوتن الثالث للحركة

يعرض القانون الثالث من قوانين الحركة لنيوتن العلاقة بين الفعل و رد الفعل وينص القانون على أنّ لكل قوة فعل قوة رد فعل مساوية لها في المقدار ومعاكسة لها في الاتجاه ، وبناء على ذلك فإنّ قوة ردّ الفعل الناتجة من دفع عربة للأمام مساوية لتلك القوة الفعل الدافعة ولكنها تكون باتجاه معاكس لتلك القوة، ويجب التأكيد على أنّ الصيغة الصحيحة للقانون تخص القوى وليس الفعل حيث إن القانون يختص بدراسة تأثير القوة وليس اتجاه الحركة.

الصيغة الرياضية للقانون

يعبّر عن القانون بالصيغة الرياضية الآتية:

حيث ق: مقدار القوة

كما أنّ

مقدار القوة (ق)=ك ت

حيث إن:

ك: هي كتلة الجسم

ت: هي تسارع الجسم

شرح قانوتن نيوتن الثالث للحركة

كما ذكرنا سابقاً فإنّ لكلّ قوّة فعل قوّة ردّ فعل مساوٍ له بالمقدار ومعاكس له بالاتجاه وهو ما يعرف أيضاً بقوى التأثير، فلو قام شخص بدفع عربة طفل صغير فإنّ العربة تتحرّك باتجاه معاكس لقوة الدفع الفعل، وبنفس مقدار تلك القوة، وبالمقابل فإنّ العربة تؤثر على الشخص الدافع بقوّة معاكسة لاتجاه قوته وبنفس المقدار، ولكن لا يكون التأثير على الشخص الدافع بنفس القوّة وذلك ناتج من زيادة الكتلة والتي تجعل العجلة (التسارع) أبطأ، من هنا نرى ارتباط الكتلة أيضاً بهذا القانون، ولزيادة الإيضاح يمكن عرض المثال الآتي:

لو ارتطمت سيارتان ببعضهما إحداهما كبيرة والأخرى صغيرة فإنّ الاعتقاد السائد أنّ تأثيرالسيارة الكبيرة هو أكبر من تأثير السيارة الصغيرة، وذلك بناءً على حجم الضرر الحاصل بالسيارة الصغيرة، ولكن هذا الاعتقاد خاطىء، حيث إنّ السيارة الصغيرة أثرت بنفس القوة على السيارة الكبيرة من ناحية قوة الفعل، وباتجاه معاكس لها أيّ قوة رد الفعل، ولكن نتيجة لاختلاف كتلة السيارتين يظهر تأثير السيارة بشكل أكبر نتيجة لزيادة الكتلة كما ذكر سابقاً.

من أكثر التطبيقات العملية التي تعتمد على القانون الثالث في الحركة هي عملية إطلاق الصواريخ والمركبات الفضائية حيث تحتاج إلى قوة أعلى من قوة الجاذبية لتتمكن من الإنطلاق إلى الفضاء، بالإضافة الى الممارسات اليوميّة سواءً في الرياضات المختلفة مثل: كرة القدم وألعاب القوى، كما تستخدم في الحسابات الخاصة بحركة القطارات والسيارات وغيرها.

ملاحظات مهمة لدراسة قانون نيوتن الثالث

• وجود جسمين على الأقل أحدهما مصدر قوة الفعل والآخرمصدر قوّة ردّ الفعل.
• أن هذا القانون يختص بمقدار القوة وليس قانون للحركة بمعنى أنّه يختص بدراسة القوة المؤثرة على الجسم ولا يحدد الحالة الحركية.
• أنّ الفعل وردّ الفعل قوتان تؤثران على جسمين مختلفين وبالتالي لا تحسب محصّلة القوى، لذلك فإنّ التطبيق الصحيح لقانون نيوتن الثالث هو لحساب قوة الفعل وقوّة ردّ الفعل.