ما قوانين نيوتن للحركة؟
قوانين نيوتن للحركة ثلاثة قوانين عرضها إسحاق نيوتن عام 1687 في كتاب المبادئ الرياضية للفلسفة الطبيعية، وتصف تأثير القوى في الحركة وتشكّل أساس الميكانيكا الكلاسيكية. وقد بنت على أعمال غاليليو في القصور الذاتي، واقترنت بقانون الجذب العام في الكتاب نفسه، ففسّرت الحركة على الأرض وفي السماء بمجموعة واحدة من المبادئ.
القوانين الثلاثة في لمحة
| القانون | نصّه | مثال يومي |
|---|---|---|
| القانون الأول (القصور الذاتي) | إذا انعدمت القوة المحصّلة بقي الساكن ساكنًا وواصل المتحرّك حركته في خطّ مستقيم بسرعة ثابتة | اندفاع الركّاب إلى الأمام حين تكبح الحافلة فجأة |
| القانون الثاني | التسارع يتناسب طرديًّا مع القوة المحصّلة وعكسيًّا مع الكتلة: F = ma | عربة التسوّق الفارغة أسهل تسريعًا من الممتلئة |
| القانون الثالث (الفعل وردّ الفعل) | إذا دفع A الجسم B دفعه B بقوة مساوية ومعاكسة | يدفع الصاروخ الغازات إلى الخلف فيتحرّك إلى الأمام |
كيف يُفهم القانون F = ma؟
الصيغة الأعمّ للقانون الثاني هي أن القوة تساوي معدّل تغيّر الزخم (F = dp/dt)، وتصبح F = ma حين تكون الكتلة ثابتة. والنيوتن (N) هو القوة التي تُكسب كتلة مقدارها كيلوغرام واحد تسارعًا مقداره متر في الثانية المربّعة، ويزن جسم كتلته كيلوغرام واحد نحو 9.8 نيوتن على سطح الأرض.
وفي القانون الثالث يؤثّر الفعل وردّ الفعل في جسمين مختلفين، فلا يلغي أحدهما الآخر. ومن الأخطاء الشائعة عدّ تعادل وزن الكتاب وقوة ردّ الطاولة العمودية زوجًا من أزواج القانون الثالث، والصحيح أنه حالة اتّزان تخضع للقانون الأول.
أين تصحّ القوانين وأين لا تصحّ؟
تصحّ قوانين نيوتن في الأطر المرجعية غير المتسارعة المسمّاة الأطر القصورية. أمّا الحركة القريبة من سرعة الضوء فتحتاج إلى نسبية أينشتاين، والسلوك على المستوى الذرّي يحتاج إلى ميكانيكا الكمّ. ومع ذلك فهي بالغة الدقّة للسيارات والمباني ومدارات الأقمار الصناعية. ويقود تعميمها على الدوران إلى حفظ الزخم الزاوي، وللأفكار ذات الصلة انظر مبدأ الرافعة وقوانين الديناميكا الحرارية.
أسئلة شائعة
- إذا تساوى الفعل وردّ الفعل، فلماذا يتحرّك أيّ شيء؟
- لأن القوّتين تؤثّران في جسمين مختلفين، وتتوقّف حركة كلّ جسم على القوة المحصّلة المؤثّرة فيه وحده.
- ما الفرق بين الكتلة والوزن؟
- الكتلة مقدار المادّة في الجسم (كغ)، والوزن قوة الجاذبية المؤثّرة فيه (نيوتن)؛ فعلى القمر تبقى الكتلة نفسها ويصير الوزن نحو السدس.
تاريخ مراجعة المصادر: 2026-10-26
المراجع
- Newton, I. (1687). Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica. London: Royal Society.
- Feynman, R. P., Leighton, R. B., & Sands, M. (1963). The Feynman Lectures on Physics, Vol. I. Reading, MA: Addison-Wesley.
- Halliday, D., Resnick, R., & Walker, J. (2013). Fundamentals of Physics (10th ed.). Hoboken, NJ: Wiley.
- Cohen, I. B., & Whitman, A. (Trans.). (1999). The Principia: Mathematical Principles of Natural Philosophy. University of California Press.
- Galilei, G. (1638). Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze. Elsevier.
- Taylor, J. R. (2005). Classical Mechanics. University Science Books.