-
فى هذا الفيديو أريد أن أتحدث قليلاً عن قانون نيوتين الأول للحركة
-
و هو ترجمة لمبادئ نيوتن من اللاتينية إلى الإنجليزية
-
إذاً فالقانون الأول : كل جسم يبقى فى حالة السكون
-
فى حالة السكون أو يتحرك فى خط مستقيم بسرعة ثابتة ما لم
-
تؤثر عليه قوة تغير حالته
-
إذاً بطريقة أخرى لصياغة ما يقولون أن كل جسم يبقى
-
كل جسم يبقى في حالة السكون او يتحرك بسرعة منتظمة
-
ما لم تؤثر عليها قوة تغير حالته , مالم تؤثر عليه قوة
-
خاصةً القوى غير المتزنة وسوف أشرح ذلك فيم بعد.
-
إذاً اذا كان لدي جسم في حالة السكون التام
-
بحيث .... هذا شئ شاهدناه من قبل ، لنقل أنه لدى صخرة.
-
لدى صخرة فى مكان ما و توجد على أرض عشبية
-
أستطيع أن ألاحظ هذه الصخرة و أنها لا تتحرك و نفترض أن شيئاً ما لم يحدث لها.
-
لو لم تطبق عليها أى قوة ستبقى هذه الصخرة ثابتة فى مكانها.
-
إذاً فالجزء الأول واضح : أن كل جسم يبقى فى حالته الساكنة.
-
وحيث اني سانتقل للجزء الثاني: أن تؤثر عليها قوة.
-
فالصخرة سوف تظل ساكنة ما لم تؤثر عليها أى قوة.
-
إلا إذا حاول أحد دفع الصخرة أو دحرجتها أو يفعل أى شئ لها.
-
و الشئ الأقل بديهية فى ا القانون الاول هو الجزء الثانى منه.
-
كل جسم يبقى إما فى حالة سكون أو فى حالة حركة منتظمة فى خط مستقيم.
-
إلا إذا أثرت عليها قوة غيرت حالته.
-
لذا فقانون نيوتن الأول ، أعتقد أنه يجب عمل هامش صغير هنا
-
لأن الصورة اليمنى لنيوتن.
-
و لكن إذا كان هذا قانون نيوتن الأول فلما هذه الصورة الكبيرة لهذا الشاب هنا؟
-
جيد ، السبب أن قانون نيوتين الأول هو حقاً إعادة صياغة لقانون القصور الذاتى لهذا الشاب
-
و هذا الشاب حقا احد العملاقه في الحضاره ، هذا هو جاليليو
-
و هذا هو أول شخص يصيغ قانون القصور الذاتى
-
و نيوتن أعاد صياغته قليلاً و نظمه بقوانينه
-
و لكنه فعل أشياء أخرى كثيرة جداً جداً
-
لذا يجب أن نعطى جاليليو شرف قانون نيوتين الأول.
-
لذا فقد جعلت صورته أكبر هنا
-
و لكنّى كنت متحير!
-
إذاً فنحن نفهم أنه لو شئ ما فى حالة ساكنة سوف بقى هكذا ما لم تؤثر عليه قوة.
-
و فى بعض التعريفات ستجد " ما لم تكون هناك قوى غير متزنه "
-
و السبب فى قولهم غير متزنه أنه يمكن ان تتوجد قوتين تؤثران على الشئ
-
و يمكن أن يكونا متزنتين.
-
على سبيل المثال : أستطيع دفع الصخرة من هذا الجانب بقوة محددة المقدار
-
و لو دفعت الصخرة من هذا الجانب بنفس مقدار القوة فلن تتحرك الصخرة
-
الطريقة الوحيدة لتتحرك الصخرة لو هناك مقدار من القوة على جانب أكبر من مقدارها على الجانب الآخر
-
فإذا كان لديك قوى غير متزنة
-
فلو لدينا طن من .... ، أعتقد أن الصخرة تشبيه سئ
-
لنستخدم الثلج لأنه أسهل فى الحركة
-
أو ثلج على الجليد
-
حسناَ يوجد لدى هنا جليد و يوجد قالب من الثلج فوقه
-
إذاً فنحن معتادين على فكرة أنه لو لم تؤثر عليها قوة فإن الثلج لن يتحرك
-
و لكن ماذا يحدث إن قمت بدفع الثلج بمقدار معين من القوة من جهة
-
و دفعت أنت الثلج بنفس مقدار القوة من الجانب الآخر؟
-
ستبقى قالب الثلج ثابت ولا يتحرك
-
إذاً فهذا ما يسمى ب القوى المتزنه
-
القوى المتزنه
-
إذاً فالطريقة الوحيدة لتغيير حالة الثلج - لتغير حالته من حالة الثبات - هى القوى غير المتزنه
-
إذاً فلو أضفنا بعض القوة على هذا الجانب ستزيد على القوة فى الجانب الآخر
-
و ستلاحظ أن قالب الثلج سيتحرك فعلاً فى هذا الاتجاه
-
و لكن أظن أن هذا الجزء واضح : فالشئ الذى فى حالة سكون سيبقى ساكن ما لم يتأثر
-
بقوة غير متزنة
-
و ما هو أقل وضوحا هو فكرة أن شيئا ما يتحرك بانتظام فى خط مستقيم
-
وهي طريقة أخرى لقول أن شيء لديه سرعة ثابتة
-
سرعة ثابتة
-
ما يقوله لو أن شيئاً يسير بسرعة منتظمة سيظل يسير بهذه السرعة المنتظمة بلا حدود
-
إلا إذا تعرض لقوة غير منتظمة
-
وهذا أقل بديهية ؛ لأن كل شئ فى خبرتنا اليشرية
-
حتى لو دفعت هذا القالب الثلجى سوف يتوقف فى النهاية
-
لن يظل يسير مدى الحياة حتى لو افترضنا أن هذا الجليد ممتد إلى ما لا نهاية
-
هذا القالب سوف يتوقف فى النهاية
أو لو رميت كرة تنس سوف تتوقف أيضاً
-
سوف تتوقف عن القفز ، أو لو دحرجت كرة البولينج ، أو أى شئ
-
لم نشاهد من قبل فى تجاربنا البشرية ، يبدو أن كل شئ سوف يتوقف
-
لذا فهو شئ غير بديهى أن تقول أن شئ ما فى حالة الحركة سوف يظل يتحرك إلى ما لا نهاية
-
بديهياً إذا أردت أن تبقى شئ ما فى حالة حركة
-
فعليك أن تضعها تحت تأثير القوة و عليك تحفيزها بالمزيد من الطاقة لتستمر فى الحركة
-
فسيارتك لن تسير إلا إذا استمر المحرك فى إحراق الوقود و استهلاك الطاقة
-
إذاً عم يتحدثون؟
-
حسناً ، فى كل هذه الأمثلة - وأعتقد أن هذا هو فى الواقع فكرة رائعة من كل
-
هؤلاء الزملاء أن كل هذه الأشياء ستظل فى حالة حركة دائمة
-
الكرة ستسير للأبد ، قالب الثلج سيسير للأبد
-
إلا فى حالة وجود قوى غيرمتزنه تؤثر عليها لإيقافها
-
و فى حالة الثلج الذى على الجليد لا يوجد احتكاك كثير
-
يوجد القليل من الاحتكاك بينهما
-
و هنا فى هذا الموقف قوة الاحتكاك سوف
-
تعمل فى عكس اتجاه حركة الثلج
-
و الاحتكاك حقيقةً يأتى من المستوى الذرى
-
فلو لديك جزيئات مياه فى البنية الشبكية لمكعب الثلج
-
و لديك جزيئات مياه فى البنية الشبكية للبحر المتجمد الذى يوجد عليه المكعب
-
فهم يفعلون نوع من التصادم و التكسر على بعضهم البعض
-
بالرغم من أن كليهما أملس ، ولكن يوجد هنا عيوب
-
فهم يتصادمون و يحتكون ببعضهم مما يولد القليل من الحرارة
-
و سيعملان فى الأساس ضد الحركة
-
لذا توجد قوة احتكاك والتى تطبق هنا مما يؤدى إلى توقفه
-
و ليست فقط قوة الاحتكاك ، ولكن يوجد مقاومة من الهواء
-
فقالب الثلج سوف يتصادم مع كل جزيئات الهواء
-
ربما لا تكون ملاحظة فى البداية ولكن بالتأكيد ستمنعها من السير للأبد
-
نفس الشئ مع الكرة التى ألقيت فى الهواء
-
بالتأكيد سوف تصطدم بالأرض فى نقطة معينة وذلك بسبب الجاذبية،فهذه قوة أخرى تؤثر عليها
-
ولكن حين تصطدم بالأرض فإنها لن تقفز إلى الأبد بسبب الاحتكاك أيضاً
-
خاصةً لو كان هناك عشب هنا فسوف يعمل على إيقافها
-
و حتى لو كانت فى الهواء سوف تتباطأ سرعتها ولن تسير بسرعة ثابتة
-
لأن كل جزيئات الهواء تلك سوف تتصادم معها
-
و تبذل قوة تقلل من سرعتها
-
ان ما يثير الدهشه في تفكير هؤلاء الشباب قد يكون خيالا حقيقيا
-
عندما لا تتواجد قوة الجاذبية الارضيه , عندما لا يتواجد الهواء لبطئ حركة الاشياء
-
وهم ايضا تخيلو حقيقة ان يستمر الجسم في حركته
-
والاسباب التي دعت كلا من غاليليو وفرانكلي ليفكرو به
-
هو دراسة حركة الكواكب في المدارات .
-
واعتقدو عدم وجود مقاومه للهواء هناك
-
وهذا هو سبب حركة الكواكب في مداراتها بشكل مستمر
-
وساطلق عليها مفهوم السرعه (speed) لانها تغير اتجاه حركتها باستمرار
-
سرعتها لا تتباطئ نهائيا , لانه لا يوجد سبب في الفضاء يبطئ حركتها لهذه الكواكب
-
على أية حال , اتمنى ان تجد هذا الامر ساحر كما وجدته انا
-
لانه لمستوى معين يبدو كانه امر مخادع بشكل واضح , لكن في مستويات اخرى هو غير واضح
-
خاصه الحركه المنتظمه في خط مستقيم
-
ولجعل الامور اكثر وضوحا , اذا كانت الجاذبيه الارضيه غير متواجد ولا مقاومه للهواء .
-
وانت قمت برمي كره ,, تلك الكره ستستمر في حركتها في ذلك الاتجاه للابد
-
مالم تؤثر عليها قوة غير متزنة وتوقف حركتها.
-
طريقه اخرى للتفكير , وهذا المثال تشاهده في حياتك اليوميه
-
وكنت اتواجد في طائرة , تتحرك بسرعة ثابته (constant velocity)
-
ولا يوجد اي اضرابات في الطائره
-
بحيث انا اجلس في الطائرة من جهة اليمين , وهي تتحرك بسرعه ثابته (constant velocity)
-
بطريقه سلسه تمام , لا اضطرابات
-
لا يوجد طريقه لاخبرك ان الطائرة تتحرك دون ان انظر من النافذه
-
ولنفرض انه لا يوجد نوافذ في تلك الطائرة , هي تتحرك بسرعة ثابته ( constant velocity)
-
ولا يوجد اي اضطرابات ,, ولافرض انه لا استطيع سماع اي صوت
-
وبالتالي لن اسمع صوت المحرك
-
لا يوجد طريقه تشعرني بان الطائره تتحرك
-
لانه في الاطار المرجعي الذي اتواجد فيه , متطابق تماما
-
لتك الطائرة المتواجدة على سطح الارض
-
وفي الحقيقه انه من البديهي جدا التفكير انهما حالتان متطابقتان
-
الحركه بسرعة ثابته (constant velocity) او البقاء في حالة السكون .
-
في الواقع انت لا تستطيع اخبارنا ايا من الحالات منها تتواجد !