فيديو السؤال: قانون نيوتن الثالث للحركة الفيزياء • الصف الأول الثانوي

نسخة الفيديو النصية

أي العبارات الآتية تعبر بصورة دقيقة عن قانون نيوتن الثالث للحركة؟

دعونا نتناول هذه الخيارات كلًّا على حدة، ونفحصها بدقة، ونرى أيًّا منها هو الصحيح.

الخيار الأول: عندما تؤثر قوة على جسم، فإن الجسم يؤثر بقوة مضادة في الاتجاه للقوة المؤثرة عليه، وتتناسب هذه القوة طرديًّا مع كتلة الجسم الذي أثرت القوة عليه.

هذا قدر كبير من المعلومات. لذا دعونا نضع خطًّا أسفل الأجزاء المهمة. تنص هذه العبارة على أنه عندما تؤثر قوة على جسم، فإن الجسم يؤثر بقوة في الاتجاه المضاد للقوة المؤثرة عليه. وهذه القوة تتناسب طرديًّا مع كتلة الجسم الذي أثرت القوة عليه. دعونا نر أي جزء من هذه العبارة صحيح وأيها خاطئ.

الجزء الأول الذي وضعنا أسفله خطًّا يشير إلى أن الجسم يؤثر بقوة عندما تؤثر قوة عليه. وهذا صحيح. وتنص هذه العبارة أيضًا على أن هذه القوة تكون في الاتجاه المضاد للقوة المؤثرة على الجسم. وهذا صحيح أيضًا. وأخيرًا، تنص العبارة على أن هذه القوة تتناسب طرديًّا مع كتلة الجسم الذي أثرت القوة عليه. هذا الجزء خطأ. فكتلة الجسم الذي أثرت القوة عليه لا علاقة لها بالقوة المساوية في المقدار والمضادة في الاتجاه التي يؤثر بها هذا الجسم. إحدى الطرق الأكثر شيوعًا للتعبير عن قانون نيوتن الثالث هي القول إن لكل فعل رد فعل مساويًا له في المقدار ومضادًّا له في الاتجاه. وهذه العبارة لا تعبر بالكامل عن قانون نيوتن الثالث. لكنها تنص على أن لكل فعل رد فعل مساويًا له في المقدار ومضادًّا له في الاتجاه. ولكي تكون لدينا قوة رد فعل مساوية في المقدار، لا يمكن أن تعتمد على كتلة الجسم الذي أثرت القوة عليه. وإنما يجب أن تكون فقط قوة رد فعل مساوية في المقدار. إذن، العبارة الأولى خاطئة.

ننتقل إلى الخيار الثاني، وهو: عندما تؤثر قوة على جسم، فإن الجسم يؤثر بقوة مساوية لها في المقدار، وفي نفس اتجاهها.

ينص هذا الخيار على أن الجسم يؤثر بقوة مساوية في المقدار للقوة المؤثرة عليه وفي اتجاهها. كما رأينا، الجسم الذي تؤثر عليه القوة يؤثر بقوة أخرى. وهذه القوة لا بد أن تكون مساوية في المقدار للقوة المؤثرة. ولكن يجب أن تكون في الاتجاه المضاد أيضًا، وليس في اتجاه القوة المؤثرة. إذن، العبارة الثانية خطأ أيضًا.

يمكننا الآن الانتقال إلى الخيار الثالث. عندما تؤثر قوة على جسم، فإن الجسم يؤثر بقوة مضادة في الاتجاه للقوة المؤثرة عليه، وتتناسب هذه القوة طرديًّا مع كتلة الجسم الذي يؤثر بالقوة.

بتقسيم هذه العبارة أيضًا، نجد أن الجزء المتعلق بأن «الجسم يؤثر بقوة» صحيح كما ذكرنا سابقًا. والجزء المتعلق بأن هذه القوة «مضادة في الاتجاه للقوة المؤثرة عليه» صحيح أيضًا. ولكن هذه المرة تشير العبارة إلى أن القوة تتناسب مع كتلة الجسم الذي يؤثر بالقوة. كما ذكرنا من قبل، إذا كانت القوة لا بد أن تكون مساوية في المقدار ومضادة في الاتجاه، فلا يمكن أن تعتمد على أي من كتلتي الجسمين. إذن، فالعبارة الثالثة غير صحيحة أيضًا. ومن ثم يبدو أن العبارة الرابعة هي الخيار الصحيح. لكن دعونا نتأكد من ذلك.

عندما تؤثر قوة على جسم، فإن الجسم يؤثر بقوة مساوية لها في المقدار، ومضادة لها في الاتجاه.

تنص العبارة هنا على أن الجسم يؤثر بقوة؛ هذا صحيح. وهذه القوة مساوية في المقدار للقوة المؤثرة على الجسم؛ هذا صحيح أيضًا. ومضادة لها في الاتجاه؛ هذا كذلك صحيح. ولذلك يبدو أن الخيار الرابع هو التعبير الصحيح عن قانون نيوتن الثالث للحركة.

جدير بالذكر هنا أن عبارة «لكل فعل رد فعل مساو له في المقدار ومضاد له في الاتجاه» لا تعبر بالكامل عن قانون نيوتن الثالث. وقد ذكرنا ذلك سابقًا. فهي تشير بالفعل إلى حقيقة أن قوة رد الفعل مساوية في المقدار ومضادة في الاتجاه. ولكنها لا تذكر أي شيء عن الجسم الذي يؤثر بقوة رد الفعل. دعونا نتناول مثالًا لمساعدتنا في فهم ذلك.

لنفترض أن لدينا شخصًا هنا، وهو مرسوم بشكل سيئ للغاية. ولكنه يؤثر بقوة على هذا الصندوق الوردي. لنفترض أن هذه القوة تساوي 50 نيوتن. نعلم أن هذه القوة يجب أن يكون لها رد فعل مساو لها في المقدار ومضاد لها في الاتجاه. ولكن ما يجب معرفته هو أن الصندوق هو الذي يؤثر بقوة مقدارها 50 نيوتن على الشخص. وبالطبع، تكون هذه القوة مساوية في المقدار، أي تبلغ 50 نيوتن أيضًا، ومضادة في الاتجاه، أي في اتجاه اليسار، بالضبط كما نتوقع. ولكن المهم هو أن نتذكر أن الصندوق هو الذي يؤثر بقوة رد الفعل على الشخص.

بالعودة إلى السؤال الذي لدينا، نقول إن الإجابة النهائية هي أن العبارة الرابعة هي التي تعبر بصورة دقيقة عن قانون نيوتن الثالث للحركة. وتنص هذه العبارة كما ذكرنا على أنه عندما تؤثر قوة على جسم، فإن الجسم يؤثر بقوة مساوية لها في المقدار، ومضادة لها في الاتجاه.