بحث عن القوة والحركة في بعدين

المقصود بالقوة

القوة تعتبر خاصية فيزيائية، وتعتبر هذه الخاصية تأثيرا مؤثرا على المادة، وتؤثر هذه المادة في طبيعة الجسم، ويترتب على ذلك حدوث تغيير في حالة الجسم وحركته واتجاهه. على سبيل المثال، عندما نصدم صندوقا، فإنه بالتأكيد يتغير من السكون إلى الحركة، وفي حالة الحركة الأفقية، سينحرف عن مساره المعتاد بسبب التصادم. ولذا، تعتبر القوة كمية فيزيائية متجهة. ومن المعروف أن هناك نوعين من الكميات، الكمية القياسية التي يتم قياسها فقط بواسطتها، والكمية المتجهة التي يتم قياسها بالمقدار والاتجاه. وأرخميدس هو العالم الذي أشار إلى مفهوم القوة، وبعده العالم نيوتن الذي أشار إليها بواسطة العديد من القوانين الرياضية المختلفة.

قياس القوة

تشتهر وحدة قياس القوة بـ “نيوتن“، وهي معادلة مشهورة لحساب القوة وتتمثل في أن القوة تساوي الكتلة مضروبة في التسارع. قبل عالم نيوتن، كان يتم التعبير عن مفهوم القوة من خلال بعض الآلات الخفيفة، وقام العالم أرخميدس بتفسير القوى، وحاول العالم أرسطو تفسير القوة من الناحية الفلسفية.

المقصود بالحركة

تعد الحركة واحدة من الخصائص الفيزيائية المكانية، والتي تدل على متوسط تغير موقع الجسم أو المادة من مكان إلى آخر. ومن الملاحظ أن هناك ثلاثة أقسام رئيسية للحركة، وتشمل الحركة الدورانية، والتي تتمثل في دوران الكواكب حول الشمس، وكذلك الحركة الأفقية، مثل حركة جسم يسير في خط مستقيم، والحركة التذبذبية. وهناك العديد من الأنواع الأخرى للحركة، مثل المقذوفات والسرعة الثابتة. وتعد الحركة من الكميات الفيزيائية المتجهة، أي الكمية التي يتم تعبير عنها بالمقدار والاتجاه.

أهم العوامل المؤثرة في الحركة

تعد من أهم العوامل المؤثرة في الحركة هي حجم الجسم وكذلك وزنه، فعلى سبيل المثال في حالة إذا كان الجسم وزنه ثقيل فإن حركته سوف تكون قليلة بالتأكيد، وذلك مقارنة بغيره من الأجسام الخفيفة، ولعل ذلك يرجع لأن في الأوزان الثقيلة يتمركز مركز الثقل بنقطة معينة وبالتالي يعمل ذلك على منع حركة الجسم بحرية.

أنواع الحركة

يوجد نوعان من الحركة ومن أهمها هي :

1- الحركة البسيطة

في حالة الحركة في خط مستقيم، فهذا يشير إلى قيامك ببعض الحركات البسيطة. وفي حالة وجود كائنان يتجهان نحو بعضهما البعض بخط مستقيم، فهذا يُعَدُّ صورةً أخرى من صور الحركات البسيطة. ومن أمثلة هذه الحركات أيضًا هي حركة الأجسام المتحركة بسرعةٍ منتظمة.

2- الحركة المعقدة

تشير حركة الكائن الفيزيائي إلى أي حركة غير مستقيمة، وتشمل هذه الحركة العديد من الحركات المنحنية مثل الحركة الدائرية وحركة الكرة الإسقاطية التي يتم إلقاؤها في الهواء.

العلاقة بين القوة والحركة في بعدين

القوة والحركة هما عنصران مرتبطان لا يمكن فصلهما عن بعضهما البعض. على سبيل المثال، عندما تتوقف القوة المسببة للحركة، يتوقف الجسم المتحرك تماما. كانت آراء أرسطو ثابتة لفترة طويلة حتى ظهر العالم الشهير جاليليو وقام بسلسلة من التجارب والأبحاث العلمية واستنتج أن قوة الاحتكاك هي المسئولة عن توقف الأجسام المتحركة دون الحاجة لإزاحة القوة الأصلية التي تسبب الحركة. بعد فترة من الزمن، اكتشف جاليليو أيضا من خلال تجارب أخرى أن عدم وجود قوة احتكاك لا يؤثر بشكل واضح على حركة الأجسام المتحركة، حيث يستمر الجسم المتحرك في الحركة بسرعة ثابتة وفي خط مستقيم دون الحاجة إلى قوة تؤثر فيه ليتمكن من التحرك بشكل جيد.

أهم قوانين الحركة والقوة

هناك مجموعة متنوعة من قوانين الحركة والقوة، ومن بين أهم هذه القوانين هي:

يعبر قانون نيوتن الأول عن حالة الجسم الساكن الذي يبقى في حالة السكون ما لم يتحرك بفعل قوة خارجية، وعن حالة الجسم المتحرك الذي يبقى في حالة الحركة ما لم يتأثر بفعل قوة خارجية توقفه.

يتضمن قانون نيوتن الثاني أن الجسم الذي يمتلك كتلة معينة ويخضع لتأثير قوة محددة سيكتسب تسارعًا معينًا، ويمكن حساب هذا التسارع من خلال هذا القانون، حيث تكون القوة تساوي الكتلة المضاعفة في التسارع.

ينص قانون نيوتن الثالث على أن لكل فعل رد فعل متساوٍ له في القوة والاتجاه المعاكس، وذلك يعني أنه إذا تأثر جسم بقوة واتجاه محدد بسبب جسم آخر، فإن الجسم الآخر سيؤثر بالقوة نفسها ولكن باتجاه معاكس على الجسم الأول.