قانون نيوتن الثالث

يمثل قانون نيوتن الثالث أحد قوانين الحركة التي قام عالم الفيزياء الشهير إسحاق نيوتن بوضعها، ويُعرف هذا القانون باسم قانون الفعل ورد الفعل .

من هو نيوتن
هو أحد أبرز العلماء في علم الفيزياء والرياضيات، وهو إنجليزي الأصل ولد في عام 1643م ، وقد قام بوضع قوانين الحركة والجاذبية، واستطاع إثبات أن حركة كافة الأجسام على الكرة الأرضية خاضعة لتلك القوانين ، وقد استطاع نيوتن عمل العديد من الإنجازات العلمية من بينها وضع نظرية عن الألوان ، وصنع مقراب عاكس ، وصياغة قوانين عملية للتبريد ، وتأسيس علم التفاضل والتكامل، وغيرها من الأشياء العظيمة .

ما هي قوانين نيوتن للحركة
قام العالم الكبير اسحاق نيوتن بوضع ثلاثة قوانين خاصة بالحركة، وقد ساعدت تلك القوانين على فهم حركة الأجسام في الكون، كذلك يوجد الكثير من التطبيقات العملية لهذه القوانين، وتتحدث قوانين نيوتن للحركة بشكل جوهري عن الأساليب التي من خلالها يحدث تغيرات في الحركة، خاصةً عندما ترتبط هذه التغييرات بالقوة والكتلة .

قانون نيوتن الأول
أثبت نيوتن في هذا القانون أن الجسم الساكن يظل ساكنًا، والجسم المتحرك يظل متحركًا بحركة ثابتة ما لم تتواجد قوة خارجية تقوم بالتأثير فيه والتغيير من حالته، وهذا القانون يعبر عن مبدأ القصور الذاتي للجسم، حيث يتحرك الجسم بسرعة ثابتة في حالة عدم وجود قوة كلية مؤثرة عليه، بينما يظل ساكنًا إذا كانت قيمة هذه السرعة تساوي صفرًا، وتتغير سرعة الجسم عندما يتم التأثير عليه بقوة خارجية .

قانون نيوتن الثاني
يشرح قانون نيوتن الثاني العلاقة بين كتلة الجسم وتسارعة والقوة التي تؤثر فيه، ويتم التعبير عنه من خلال العلاقة الرياضية التالية : القوة = الكتلة * التسارع، ويعد كل من التسارع والقوة كميات متجهة، لذلك فإن اتجاه متجهة القوة يتساوى مع اتجاه متجهة التسارع بهذا القانون، ويعد قانون نيوتن الثاني أحد أكثر القوانين المشهورة الخاصة بالحركة لأنه يتيح امكانية إجراء الحسابات الكمية في الديناميكا الحركية .

قانون نيوتن الثالث
ينص هذا القانون بأنه ” لكل فعل رد فعل مساوٍ له في المقدار ومعاكس له في الاتجاه ” ، وتكمن فائدة هذا القانون في توضيح ردة الفعل التي تنتج عن الجسم عند تأثره بقوة خارجية من جسم آخر، ويرجع السبب وراء ذلك إلى أن قوى الطبيعة تنتج على شكل أزواج، ولهذا السبب فإنه إذا تم التأثير على أحد الأجسام بقوة خارجية، فإن الجسم الآخر سيقوم بالرد بقوة مساوية في المقدار للقوة التي تم بذلها عليه إلا أنها ستكون معاكسة لها في الاتجاه .

الصيغة الرياضية لقانون نيوتن الثالث
الصيغة الرياضية لهذا القانون في حالة السكون هي ق1 = – ق2، حيث ق1 تمثل القوة الأولى التي تنتج من الجسم الأول وتقوم بالتأثير على الجسم الثاني، أما ق2 فهي القوة الثانية التي تنتج من الجسم الثاني وتؤثر على الجسم الأول، ويحمل ق1 و ق2 مقدارين متساويين، إلا أنهما متعاكستان في الاتجاه .

أمثلة على قانون نيوتن الثالثإطلاق الصواريخ
عند إطلاق الصواريخ إلى الفضاء، فلا يمكن أن يتم إطلاقها إلا بسرعة ينتج عنها قوة للصاروخ تعمل على تحدي قوة الجاذبية الأرضية، وبهذه الطريقة تنتج قوة فعل ق1 معاكسة لقوة رد فعل الجاذبية الأرضية ق2، وتكون مساوية لها في المقدار ، وبهذا يتمكن الصاروخ من الصعود إلى الأعلى .

حركة الطيور
تعد حركة الطيور أحد الامثلة الواضحة على قانون نيوتن الثالث ، حيث تمثل ق1 قوة اندفاع الهواء إلى الخلف وإلى الأسفل أثناء تحليق الطائر، بينما تمثل ق2 قوة رد الفعل للهواء التي تدفع الطائر في اتجاه معاكس للأمام وللأعلى، لذلك في حالة محاولة الإنسان للطيران باستخدام أجنجة فإنه سيسقط على الأرض فورًا، وذلك نظرًا لأن قوة الفعل الناجمة عنه التي تقوم بدفع الهواء إلى الخلف والأسفل غير مساوية لقوة رد الفعل التي يدفعه بها الهواء في الاتجاه المعاكس .

الوقوف على الأرض
في حالة وقوف الشخص على الأرض، فإن قوة فعل الجاذبية الأرضية تقوم بالتأثير على كتلته، وكتلته وفقًا لقانون نيوتن الثالث تؤثر على الأرض بقوة رد فعل معاكسة لقوة الفعل ومساوية لها في المقدار .