قوانين نيوتن الثلاث قوانين نيوتن وتطبيقاتها من أهم ما تناوله علم الفيزياء الكلاسيكي، حيث إن قوانين نيوتن هم عبارة عن مجموعة من القوانين التي وضعها عالم الفيزياء نيوتن، وهم من أهم قوانين علم الفيزياء، وينصبوا جميعهم على حركة الأجسام، حيث تعمل هذه القوانين على ربط القوى المؤثرة على الجسم بحركته، وقام بنشر قوانينه لأول مرة في كتابه Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica، الأصول الرياضية للفلسفة الطبيعية، والذي نشر عام 1687م، ويعتبر هذا الكتاب أساس الميكانيكا الكلاسيكية إذ استعمل نيواتن هذه القوانين لكي يفسر الكثير من الظواهر الفيزيائية. قانون نيوتن الأول ينص القانون على أن "الجسم الساكن يبقى ساكن، والجسم المتحرك يبقى متحرك ما لم تؤثر عليه أي قوى خارجية"، بمعنى أن الحركة لا يمكن أن تتغير أن تنقص دون تأثير قوة غير متوازنة إذ لم يحدث للأشياء أو الأشخاص شيء ما، بمعنى أخر لا يمكن أن يذهب شخص لمكان معين أبداً إذا كان لا يتحرك من مكانه ولا أحد ينقله للمكان، فالساكن يظل ساكن، ووفقاً للقانون الأول لنيوتن فمع عدم وجود قوة خارجية لن يتحرك الجسم أبداً، ومع عدم وجود قوة خارجية أيضاً لا يتوقف هذا الجسم أبداً، بحيث إن كانت القوة المحصلة أو المجموع الاتجاهي للقوة المؤثرة على الجسم يساوي صفر، فإن الجسم يكون في حالة سكون.
ذات صلة قوانين نيوتن الأول والثاني والثالث ما هو قانون نيوتن نيوتن وُلِد إسحاق نيوتن (بالإنجليزية: Isaac Newton) في عام 1642م قرب غرانثم في إنجلترا ، وبدأ دراسته في جامعة كامبردج في سنة 1661م، وبعد أربع سنوات من بدء دراسته في الجامعة في عام 1665م أُغلقت الجامعة بسبب تفشي وباء الطاعون، الأمر الذي دفع نيوتن للعودة إلى المكان الذي نشأ فيه، وهو مزرعة في وولزثورب (بالإنجليزية: Woolsthorpe Manor)، وبينما كان في بستانٍ هناك وحسب شهادة البعض، سقطت تفاحة أمام نيوتن، الأمر الذي ألهمه لوضع قانون الجذب العام. قوانين نيوتن وتطبيقاتها المختلفه في حياتنا | المرسال. [١] تعدّ إسهامات نيوتن في الفيزياء من الإسهامات المهمة جداً؛ سواءً أكانت في مجال الميكانيكا الكلاسيكية، مثل: قوانين نيوتن في الحركة، أو قانون الجذب العام، أو في علم البصريات، مثل: تحليل الضوء الأبيض باستخدام الموشور، أو صناعة التلسكوب العاكس، أو ظاهرة حلقات نيوتن، حيث تم بناء العديد من النظريات على هذه الإسهامات. [٢] [٣] وفي هذا المقال سوف يقتصر الحديث حول قوانين نيوتن الثلاثة في الحركة، بالإضافة إلى قانون الجذب العام. قوانين نيوتن في الحركة وضع نيوتن ثلاثة قوانين مشهورة جداً وأساسية في دراسة الفيزياء تُعرف بقوانين نيوتن في الحركة، وتعتبر هذه القوانين الثلاثة القاعدة الأساسية للميكانيكا الكلاسيكية.
قانون نيوتن الثالث لكل فعل رد فعل يساويه بالشدة ويعاكسه بالاتجاه. أي أن قوة الفعل تساوي قوة رد الفعل بالشدة، وقوة الفعل تعاكس قوة رد الفعل في الاتجاه. ولفهم قانون نيوتن الثالث بشكل عميق يجب أن نلاحظ الأمثلة التالية: السباحين في حوض السباحة، إنهم يدفعون الجدار بأقدامهم حتى ينطلقون بسرعة عالية؛ والتفسير العلمي هو أنهم أثروا على الجدار بقوة الفعل، والجدار بدوره أثر بقوة رد الفعل المساوية للفعل والمعاكسة بالاتجاه ما أدى إلى الانطلاق بسرعة بعيدًا عن الجدار. عندما تدفع كرة باتجاه الجدار، وتصدم الجدار وتعود إليك؛ إن تفسير ذلك هو بأن الكرة قد أثرت بقوة فعل على الجدار، والجدار بدوره قام بردة الفعل وصد الكرة باتجاهك أي بالاتجاه المعاكس لقوة الفعل وبمقدار القوة ذاته. تطبيقات قوانين نيوتن فيما يخص الفضاء الخارجي إن قوانين نيوتن للحركة عامة يمكن تطبيقها على الأرض أو في الفضاء الخارجي، لذا كان تطبيقها في الفضاء من أهم التطبيقات الحديثة المهمة والتي عملت على تغير العالم، وهذه التطبيقات هي: تطبيق قانون نيوتن الأول لأن الجسم يبقى بحالته الحركية ما لم تؤثر عليه قوة خارجية، فعندما يرد رائد الفضاء الابتعاد عن المركبة الفضائية فإنه يدفعها، وبالتالي ستدفعه بدورها، وسيكون ذلك عبارة عن قوة تغير من حالة رائد الفضاء الحركية.
[٥] نص القانون الثاني لنيوتن ينص قانون نيوتن الثاني للحركة على أنّ تسارع أي جسم ينتج عن القوّة التي تؤثر عليه، ويتناسب التسارع الناتج عكسيًا مع كتلة الجسم، وطرديًا مع مقدار القوة وفي نفس اتجاهها. [٦] شرح القانون الثاني لنيوتن عند تطبيق قوة ثابتة على جسم ساكن ذو كتلة، فإن ذلك سيؤدي إلى تغيّر سرعة الجسم والتي تساوي صفراً بمعدل ثابت وبنفس اتجاه القوة التي أثرت عليه، وعند تطبيق قوة ثابتة على جسم متحرك فإن ذلك سيؤدي إلى تغيير سرعته وتسارعه إمّا بإبطاء السرعة أو زيادتها حسب كتلة الجسم، وجعل سرعته الجديدة ثابتة ما لم تكن هذه القوة قد أوقفت حركته أصلًا، كما أنّ مسار حركة الجسم سيتغير وفقًا لاتجاه القوة المؤثرة عليه، وفي معظم الحالات يتم تطبيق قوة ثابتة على الجسم خلال فترة زمنية محددة، عدا القوة الناتجة عن تسارع الجاذبية الأرضية. [٧] الصيغة الرياضية للقانون الثاني لنيوتن كما ذكرنا سابقًا فإن قانون نيوتن الثاني يُعد من القوانين الفيزيائية المهمة التي تدرس علاقة القوة بالكتلة وتسارع الجسم، ويتم التعبير عنه بالمعادلة الرياضية الآتية: [٨] القوة= الكتلة * التسارع ق = ك × ت حيث إنّ: ق: تُعبّر عن القوة، وهي كمية مُتجهة، وتقاس بوحدة نيوتن، والتي تساوي (1كغ*م/ث/ث).
مثال على قانون نيوتن الأول هو كرة في حالة راحة. لكي يتحرك ، يتطلب من الشخص ركلها (قوة خارجية) ؛ خلاف ذلك ، سيبقى في حالة راحة. من ناحية أخرى ، بمجرد تحرك الكرة ، يجب أن تتدخل قوة أخرى أيضًا حتى يمكنها التوقف والعودة إلى حالة الراحة. على الرغم من أن هذا هو أول قوانين الحركة المقترحة لنيوتن ، إلا أن هذا المبدأ قد افترض بالفعل من قبل جاليليو جاليلي في الماضي ، والذي يُنسب إليه هذا الأخير لتأليفه ، ونيوتن لنشره. انظر أيضًا: الفيزياء. قانون نيوتن الثاني: القانون الأساسي للديناميكيات القانون الأساسي للديناميكيات ، قانون نيوتن الثاني أو القانون الأساسي يفترض أن القوة الصافية التي يتم تطبيقها على الجسم تتناسب مع التسارع الذي تكتسبه في مسارها. صيغة قانون نيوتن الثاني هي: F = أماه القوة الصافية (F) تساوي المنتج الناتج عن الكتلة (م) ، المعبر عنها بالكيلوجرام ، عن طريق التسارع (أ) ، معبرًا عنه بالمتر / الثانية (المتر في الثانية المربعة). هذه الصيغة صالحة فقط إذا كانت الكتلة ثابتة. عندما تكون كتلة الجسم متغيرة ، من الضروري حساب مقدار الحركة ، وهو ناتج كتلة الجسم مضروبة في سرعته (mv). في هذه الحالة ، ستكون صيغة قانون الديناميكيات: F = d (mv) / dt القوة (F) تساوي مشتق الزخم (d (mv) بين مشتق الوقت (dt).
ذات صلة قانون كبلر الثاني قوانين كبلر لحركة الكواكب قوانين كبلر الثلاثة اشتقت قوانين كبلر التي توضّح حركة الكواكب في النظام الشمسي من قِبل عالم الفلك الألماني يوهانس كيبلر الذي تمكّن من تحليل ملاحظات عالم الفلك الدنماركي تيخو براهي فأعلن عن أول قانونين له في عام 1609 م، وقانون آخر ثالث في عام 1618 م. [١] قانون كبلر الأول وهو قانون المسارات الإهليجية، وينصّ القانون على أنّ كلّ كوكب من كواكب النظام الشمسي يتحرَك في مدارات إهليجية بحيث تقع الشمس في إحدى بؤرتيه، [١] يعني أنّ المسافة بين الكوكب والشمس تتغير باستمرار مع دوران الكوكب. [٢] يُستخدم قانون كبلر الأول لحساب نصف المحور الأكبر (بالإنجليزية: semi-major axis) وهو عبارة عن المحور الأطول الذي يكون على طول المحور السيني، وحساب نصف المحور الأصغر (بالإنجليزية: semi-minor axis) وهو المحور الأقصر الذي يكون على المحور الصادي، ويُعبّر عنه رياضياً بالشكل الآتي: [٣] a =(ra+rp) /2 (b = √( ra×rp حيث إنّ: a: نصف المحور الأكبر (بالإنجليزية: semi-major axis). b: نصف المحور الأصغر (بالإنجليزية: semi-minor axis). rp: أقرب مسافة بين الكوكب والشمس، وتسمّى الحضيض وتقاس بالوحدة الفلكية (AU).