قانون انيوتن الثالث

شرح قانون نيوتن الثالث ...

ينص القانون بصيغته الصحيحة على أن ( لكل قوة فعل قوة ردة فعل مساوية لها في المقدار ومعاكسه في الإتجاه ) ..
وأشدد هنا على ان صيغة القانون لاتكون صحيحة إلا إذا كانت قوة الفعل = قوة ردة الفعل ..
أما إذا كانت الصيغة كالآتي ( لكل فعل ردة فعل مساوية في المقدار معاكسه في الإتجاه ) فإن هذه الصيغة تسبب إرباكاً للفهم ..
حيث يفهم منها أن القانون لايطبق إلا على الأجسام الساكنة .. والصحيح أنه بالصيغة الأولى ( لكل قوة فعل ... الخ ) يمكن تطبيقه على الأجسام المتحركة .. فمثلاً : الحصان يجر العربة بقوة فعل والعربة ترد على الحصان بقوة ردة فعل مساويه في المقدار معاكسه في الإتجاه
ولكن .. لابد أن للقارئ سؤال : إذا كانت القوتين متساويتين في المقدار ومتعاكستين في الإتجاه فإن إحداهما ستلغي الأخرى وبالتالي تكون المحصلة = صفر أي أن الجسم يبقى ساكناً ؟؟ فكيف نقول أنه يطبق على الأجسام المتحركة ؟؟ أي من المفترض أن الحالات التي يطبق عليها قانون نيوتن الثالث تبقى ساكنه !!؟؟ ..
الإجابة هنا من ناحيتين :
أولاً :
بالتدقيق في صيغة القانون القانون يقول ( لكل قوة فعل قوة ردة فعل ) أي أن قوة الفعل تكون من جسم لتؤثر على جسم آخر يرد بقوة ردة فعل .. أي أن القوتين لاتتعادلان.. فكما نعلم من قاعدة سابقة أن القوتين المتلاقيتين المتساويتين في المقدار والمتعاكستين في الإتجاه محصلتهما = صفر . لأن هاتين القوتين متلاقية أي لها نفس نقطة التأثير ..
وهذه ليست حالة العربة والحصان وليست حالات قانون نيوتن الثالث ..
فحالة العربة والحصان قوتين متساويتين في المقدار متعاكستين في الإتجاه ليس لها نفس نقطة التأثير فالعربة تؤثربقوة نقطة تأثيرها العربة وموجهه للحصان وكذلك الحصان يؤثر بقوة نقطة تأثيرها الحصان وموجهه للعربة ..
وهكذا كل حالات قانون نيوتن الثالث ..
ومن هنا يتضح أن القوتين لاتتعادلان أي محصلتهما لاتساوي الصفر .. وبالتالي الجسم لايبقى ساكناً ..
ثانياً :
القانون لايضمن تساوي الفعل وردة الفعل .. بل يضمن تساوي قوة الفعل وقوة ردة الفعل .. حيث أن الفعل وردة الفعل تختلف لإختلاف طبيعة الجسم .. فقد يتساوى الفعل وردة الفعل فيبقى الجسم ساكناً وقد لايتساوى الفعل وردة الفعل فيتحرك الجسم .. ففي مثال العربة والحصان فعل الحصان سحب العربة و ترد العربة بردة فعل فتسحب الحصان ولكن الحصان يقف على قوائمه فلاينسحب خلفها أما هي فتقف على عجلات مما يسهل سحبها للحصان إذن فعل الحصان أقوى من ردة فعل العربة فرأينا العربة تتحرك خلف الحصان إذن إختلاف الفعل وردة الفعل سبب الحركة ولذلك القانون لم ينص ( لكل فعل ردة فعل مساوية في المقدار ) وإذا وجد القانون بهذا النص فإنه خاطئ .. إذن قوة الفعل = قوة ردة الفعل .. وبهذا يفهم كيف يطبق قانون نيوتن الثالث على الأجسام المتحركة والساكنة .. فالسر في الفعل وردة الفعل إما أن تكون متساوية او غير متساوية .. أما القوى فهي دوماً متساوية ..
مثال آخر :
على حسب قانون نيوتن الثالث فإنه من المفترض عند سقوط حجر على الأرض أن يجذب الحجر الأرض وتجذب الأرض الحجر بقوتين متساويتين فلماذا نرى الحجر يسقط على الأرض ولانرى الأرض تسقط على الحجر أليست القوتين متساويتين ؟؟
الإجابة :
كما قلنا سابقاً القانون يضمن تساوي القوى ولايضمن تساوي الفعل وردة الفعل فكما كانت الحركة في العربة والحصان بسبب إختلاف الفعل وردة الفعل نتيجة العجلات والقوائم كما قلنا سابقاً .. فإننا هنا أيضاً في حالة إختلاف الفعل وردة الفعل.. وسبب إختلاف الفعل وردة الفعل هذه المرة يفسرها قانون نيوتن الثاني الذي صيغته ق = ك × ت .. حيث ك الكتلة وت التسارع فكما نعلم أنه إذا كانت القوى متساوية فهذا لايعني تساوي التسارع إذا كانت الكتل مختلفة .. وهنا كتلة الأرض أكبر بكثير من كتلة الحجر وهذا يعني أن تسارع الأرض أقل بكثير من تسارع الحجر .. أي أن تسارع الحجر أكبر من تسارع الأرض وذلك لأن علاقة التسارع بالكتلة علاقة عكسية من قانون نيوتن الثاني ت = ق / ك ... فكلما زادت الكتلة قل التسارع وكلما قلت الكتلة زاد التسارع ( معنى العلاقة العكسية : الزيادة يقابلها نقصان والعكس صحيح ) .. وعلى هذا فلأن كتلة الأرض كبيرة جداً فتسارعها أيضاً صغير جداً أما الحجر فكتلته صغيرة جداً بالنسبة للأرض وتسارعه كبير ولذلك نرى حركته ولانرى حركة الأرض البطيئة جداً .. ولذلك نفهم ان الأرض أيضاً تسقط على الحجر ولكن ببطأ فلا نلاحظه ..