محتوي الموضوع
إن الفيزياء يتم تعريفها على أنها العلم المهتم بدراسة المادة والطاقة بالإضافة للتفاعلات فيما بينها ، ومن الممكن أن نعرفها بشكل أدق لو قلنا بأنها العلم القائم بدراسة الطبيعة أو الأجسام الطبيعية ، والذي بدوره يتعامل مع قوانين وخصائص المادة ، والغرض الذي يسعى له أهل العلم المختصين في الفيزياء هو أن يجدوا قوانين فيزيائية مكممة لتأويل كافة الظواهر التي تحدث على الكوكب ، وذلك العلم مبني على أشياء كثيرة منها الملاحظة والتجربة والقياس ، بالإضافة للتحليلات الرياضية ، وفي هذا اليوم سوف نتعرف على كلما زادت كتلة الجسم …القصور الذاتي (نبذة عن أبرز قوانين نيوتن).
كلما زادت كتلة الجسم:
- إن القصور الذاتي يعد قانون خاص بالعالم الشهير نيوتن ، وذلك القانون ينص على أن الجسم الساكن لا تتغير حالته الحركية لو لم تؤثر عليه قوة خارجية تقوم بتحركيه عن مكانه.
- والجسم المتحرك بخط مستقيم يظل كما هو عليه تؤثر عليه قوة تقوم بتوقيفه أو تغير مكانه ؛ لهذا لا بد من الانتباه للعوامل المؤثرة على قوة القصور الذاتي ومن بينها الكتلة واتجاه السرعة.
- والقصور الذاتي في علم الفيزياء لا بد معه من الإلمام والدراية بقوانين العالم نيوتن الحركية القانون الأول والقانون الثاني ، بالإضافة لمعرفة العوامل التي تؤثر على القصور الذاتي للأجسام.
- فعند زيادة كتلة الجسم يزيد القصور الذاتي الذي يقوم بقياس صعوبة تحريك جسم وتغيير حالته من الحركة للسكون ، والعكس صحيح تبعاً لتأثير ظروف الحركة المعروفة.
- والإجابة الصحيحة للجملة التي تقول : كلما زادت كتلة الجسم …………….القصور الذاتي
- هي : كلما زادت كتلة الجسم زاد القصور الذاتي.
للمزيد يمكنك قراءة : بحث عن علم الفيزياء وأهميته
مفهوم القصور الذاتي:
- يطلق على القانون الأول للعالم نيوتن بالحركة اسم (القصور الذاتي) وهذا القانون ينص على : (أن الجسم الساكن يظل ساكن كما هو ، والجسم المتحرك داخل خط مستقيم بسرعة ثابتة يظل على نفس الحال وذلك ما لم تؤثر فيه أي قوة أخرى).
- ومعنى هذا النص أن الجسم قاصر ، بمعنى أنه عاجز من تلقاء ذاته عن تغيير حالته الحركية ، ويرجع هذا الأمر نتيجة لأن الأجسام بطبيعتها تميل في الحفاظ على حالتها الحركية.
- سواءً أكانت تلك الحالة ساكنة أم حالة متحركة ، إن الجسم الساكن يميل لأن يظل ساكن ، وأيضاً الجسم المتحرك بسرعة ثابتة داخل خط مستقيم يميل أن يظل متحرك في ذات الحالة الحركية ، وعليه تمانع الأجسام بصورة عامة تغيير حالتها الحركية.
للمزيد يمكنك قراءة : ما هو قانون نيوتن الثاني في حركة الأجسام
القصور الذاتي في الفضاء:
- إن قوانين الفيزياء بصورة كاملة تنطبق على الأجسام التي توجد بالفضاء ، كما أنها منطبقة على الأمور التي توجد على كوكب الأرض ، لهذا فإن الأجسام داخل الفضاء كذلك تتبع لقانون القصور الذاتي.
- حيث إنها تتحرك وتسافر داخل خط مستقيم ، ذلك لو لم يكن هناك أي قوة تؤدي لإيقافها عن الحركة ، أو شيء يغير من مسارها ، وتلك القوية متمثلة في الجاذبية التي تعتبر واحدة من أهم القوى الموجودة بالفضاء.
- تلك القوة تمتلك القدرة على أن تغير مسار الأجسام ، أو أن تقوم بحسبها من مسارها المعتاد ، أو من الممكن التسبب بتحطمها ، ومن ضمن الأمثلة العلمية التي من الممكن عن طريقها الاستدلال على مبدأ القصور الذاتي بالفضاء ما يلي :
- ما يعانيه رواد الفضاء من عدم استطاعتهم على التوقف عن الحركة خلال تواجدهم داخل مراكبهم الفضائية ، وهذا نتيجة عدم وجود الجاذبية فيها.
- دوام دوران الأجسام كالأقمار الصناعية حول كوكب الأرض بمساراتها الخاصة ، بالإضافة لعدم إمكانية خروجها منها.
- وأيضاً تراجع بعض المجسات الفضائية ، وذلك بعد أن تم إطلاقها وخروجها عن الغلاف الجوي لكوكب الأرض.
تطبيقات هامة على القصور الذاتي:
إن التطبيقات التي نستطيع تأويلها بالاعتماد على خاصية القصور الذاتي عديدة للغاية ، ومن أهمها ما يلي :
- مسند الرأس : الذي يتم تثبيه فوق مقاعد المراكب يعد تطبيق آخر على الاستفادة من قانون القصور الذاتي.
- الوسادة الهوائية : فقد اشتهر في الآونة الأخيرة استعمال وسائل أمان أخرى بالمركبات الحديثة ، ألا وهي الوسادة الهوائية التي يتم نفخها عندما يحدث حادث فتحد من سرعة الراكب ، كما أنه تمنع من اندفاعه صوب الأمام ، وعليه نتوصل من القانون الأول الخاص بالعالم نيوتن بالحركة التي يطلق عليها قانون القصور الذاتي بأن أي جسم يمتلك كتلة قصور تجعله يمانع التغيير بالحركة.
- تساقط الأوراق وثمار الشجر عند اهتزاز الأغصان : وهذا الأمر يحدث نتيجة لأن الفرع كان بحالة من الهدوء أو السكون ، إلا أنه عند هز الشجرة ، فإن الفرع سوف يتحرك وبالمقابل تظل الأوراق والثمار بحالة من السكون ، الأمر الذي سينتج عنه سقوط الثمار.
- المركبة التي تمشي على خط مستقيم وبسرعة ثابتة ، وبعدها تتوقف بصورة مفاجئة : فإن السائق يندفع بشدة صوب الأمام ، وتأويل هذا مستمد من قانون القصور الذاتي ، إذ كان جسم السائق متحرك بسرعة المركبة ، فعندما قامت بالتوقف فجأة نتيجة للكوابح ظل متحرك بالسرعة والاتجاه ذاته ، وكان محافظ على حالته الحركية وعاجز عن إيقاف ذاته بذاته ، ومن هنا تكمن أهمية استعمال حزام الأمان ، بالإضافة لتثبيت الحمولات والبضائع على أي سيارة أو مركبة ، حيث يتم استعمال حمالة الأمتعة فوق السيارة ، فلو ما توقفت السيارة بصورة مفاجئة فإن الحمال بإمكانها منع الأحمال من الانزلاق على الأرض.
للمزيد يمكنك قراءة : نيوتن نبذة مختصرة عن حياته واهم اعماله
