تعريف قانون نيوتن الثاني
يتناول قانون نيوتن الثاني دراسة حركة الأجسام تحت تأثير قوى خارجية. يُعرَّف هذا القانون بأنه عند تأثير قوة خارجية أو مجموعة من القوى على جسم معين، فإن هذه القوى ستؤدي إلى تسارع الجسم، الذي يتناسب مع محصلة القوى المؤثرة وكتلة الجسم. يمكن التعبير عن هذا القانون رياضيًا بالمعادلة التالية: القوة المحصلة = ك * ت، حيث:
- القوة المحصلة: هي مجموع القوى المؤثرة على الجسم، ويُقاس بالنيوتن.
- ك: تمثل كتلة الجسم، ووحدتها الكيلوغرام.
- ت: التسارع الذي يتعرض له الجسم، ووحدته متر/ثانية².
أما بالنسبة لتعريفات قوانين نيوتن الأول والثالث، فهي كالتالي:
- قانون نيوتن الأول: يُعرف أيضًا بقانون القصور الذاتي، وينص على أن الحالة الحركية للجسم تبقى ثابتة ما لم تؤثر عليها قوى خارجية تغير من تلك الحالة؛ أي أن الجسم الساكن يبقى في حالة سكون حتى تؤثر عليه قوة خارجية، والجسم المتحرك بسرعة ثابتة يستمر في حركته ما لم تؤثر عليه قوة تغير من تلك الحركة.
- قانون نيوتن الثالث: ينص هذا القانون على أنه لكل فعل يوجد رد فعل متكافئ في المقدار ومعاكس في الاتجاه.
مثال على قانون نيوتن الثاني
يوجد العديد من التطبيقات على قانون نيوتن الثاني، ومن ضمنها المثال التالي:
مثال: إذا تم التأثير على جسم بقوة مقدارها 15 نيوتن مما أدى إلى تسارعه بمعدل 5 م/ث²، احسب كتلة الجسم:
الحل:
القوة المحصلة = ك * ت
15 = ك * 5
ك = 15 / 5
ك = 3 كغم
تطبيقات على قانون نيوتن الثاني
نجد أن هناك تطبيقات عديدة لقانون نيوتن الثاني في حياتنا اليومية، ومن أبرزها:
- دفع عربة لتحريكها باستخدام قوة خارجية.
- فتح أو إغلاق الباب عن طريق الدفع أو السحب.
- تقليل الوزن في السيارات الرياضية لتحسين سرعتها.
- سحب عربة تدفعها أو تسحبها.
- تأثير القوى عند ضرب الكرة.