ما هو الفرق بين قانون نيوتن الأول للحركة وقانون نيوتن الثاني للحركة؟

أصبحت قوانين إسحاق نيوتن للحركة العمود الفقري للفيزياء الكلاسيكية. هذه القوانين ، التي نشرها نيوتن لأول مرة عام 1687 ، لا تزال تصف العالم بدقة كما نعرفه اليوم. ينص قانون الحركة الأول الخاص به على أن الجسم المتحرك يميل إلى البقاء في حالة حركة ما لم تؤثر عليه قوة أخرى. أحيانًا يتم الخلط بين هذا القانون والمبادئ الواردة في قانونه الثاني للحركة ، والذي ينص على العلاقة بين القوة والكتلة والتسارع. ومع ذلك ، يناقش نيوتن في هذين القانونين مبادئ منفصلة ، على الرغم من تشابكها في كثير من الأحيان ، إلا أنها تصف جانبين مختلفين من الميكانيكا.

يتعامل قانون نيوتن الأول مع القوى المتوازنة ، أو تلك التي تكون في حالة توازن. عندما تتوازن قوتان ، تلغي بعضهما البعض وليس لهما تأثير صافٍ على الكائن. على سبيل المثال ، إذا قمت أنت وصديقك بشد طرفي حبل باستخدام نفس القدر من القوة ، فلن يتحرك مركز الحبل. تلغي القوى المتساوية ولكن المتقابلة بعضها البعض. قانون نيوتن الثاني ، مع ذلك ، يصف الأشياء المتأثرة بقوى غير متوازنة ، أو قوى لا تلغي. عندما يحدث هذا ، هناك حركة صافية في اتجاه القوة الأكثر قوة.

وفقًا لقانون نيوتن الأول ، عندما تكون جميع القوى التي تعمل على جسم متوازنة ، فإن هذا الكائن سيبقى في الحالة التي هو عليها إلى الأبد. إذا كان يتحرك ، فسيظل يتحرك بنفس السرعة وفي نفس الاتجاه. إذا لم يكن يتحرك ، فلن يتحرك أبدًا. يُعرف هذا باسم قانون القصور الذاتي. وفقًا لقانون نيوتن الثاني ، إذا تغير الوضع الراهن بحيث تصبح القوى العاملة على الجسم غير متوازنة ، فسوف يتسارع الجسم عند المعدل الموصوف بواسطة المعادلة F = ma ، حيث تساوي "F" صافي القوة المؤثرة على الكائن ، و "m" تساوي كتلته و "a" تساوي الناتج التسريع.

يصف القصور الذاتي والتسارع خصائص مختلفة للجسم. القصور الذاتي هو خاصية غير مشروطة يمتلكها كل كائن في جميع الأوقات ، بغض النظر عما يحدث له. الكائن ، مع ذلك ، لا يتسارع دائمًا. يحدث هذا فقط في ظل مجموعة محددة من الشروط ؛ لذلك ، يمكنك وصف التسارع بأنه حالة شرطية. معدل التسارع مشروط أيضًا ، لأنه يعتمد على كتلة الجسم ومقدار القوة الكلية. على سبيل المثال ، قوة 1 نيوتن المؤثرة على كرة تزن 1 جم لن تجعل الكرة تتسارع بقدر قوة 2 نيوتن.

يصف القصور الذاتي سبب وجوب تقييد الأشخاص في مركبة متحركة. إذا توقفت السيارة فجأة ، سيستمر الأشخاص الموجودون بالداخل في التحرك للأمام ما لم يستخدم حزام الأمان قوة معارضة. يصف التسارع سبب توقف السيارة المفاجئ. لأن التباطؤ هو تسارع سلبي ، فهو محكوم بالقانون الثاني. عندما أصبحت القوة المعارضة لحركة السيارة إلى الأمام أكبر من القوة الدافعة لحركتها ، تباطأت سرعة السيارة حتى توقفت.