موضوع تعبير عن قانون نيوتن الاول وتفسيره إسحاق نيوتن هو الفيزيائي الإنجليزي، ومؤلف أهم النظريات والقوانين الفيزيائية والرياضية عبر العصور، ومن أهم القوانين المتعلقة به هو قانون نيوتن الأول الذي سنتحدث عنه الآن في هذا الموضوع مع العرض من نص القانون وتفسيره، وسرد بعض تطبيقاته وأمثلة. ينص قانون نيوتن الأول على ما يلي: “يظل الجسم في حالة راحة ما لم يتأثر بأي من القوى الخارجية التي تدفعه أو تسحبه، وإذا تحرك الجسم في خط مستقيم، فإنه يظل كما هو حتى في طريقه ما لم تتأثر قوى خارجية أخرى التصرف بناءً عليها أو سحبها “.
قانون نيوتن الأول وتفسيره
نشر الفيزيائي نيوتن كتابه “قوانين الحركة” في عام 1687 م، في الكتاب الذي ألفه والمعروف باسم “أصول الرياضيات للفلسفة الطبيعية”، والذي يصف الطريقة التي يتحرك بها جسم ضخم تحت تأثير أي قوى خارجية:
- بنى نيوتن ملاحظاته على العمل السابق لجاليليو جاليلي، الذي أظهرت تجاربه أن الأجسام تتسارع بنفس المعدل بغض النظر عن أحجامها أو كتلها.
- ينتقد الفيزيائي نيوتن مان أيضًا عمل رينيه ديكارت، الذي كانت قوانينه مشابهة لقانون نيوتن الأول للحركة.
- تفسير قانون نيوتن الأول هو أنه لا شيء يمكن أن يبدأ أو يوقف أو يغير الاتجاه من تلقاء نفسه، لأنه يحتاج إلى قوة خارجية لإجراء التغييرات.
- يعكس قانون نيوتن الأول تعريف القصور الذاتي، لذلك إذا كانت قوة التأثير على جسم ما تساوي صفرًا – عندما يتم إلغاء ما يسمى بالقوة الخارجية المؤثرة عليه بواسطة آخر – فإن الجسم يتحرك بسرعة ثابتة.
- إذا كانت سرعة الجسم تساوي صفرًا، فسيظل ذلك الجسم في حالة سكون، ولكن إذا تمت إضافة قوة خارجية إليه، فستتغير سرعته نتيجة لتأثير القوى الخارجية عليه.
- لتحديد مدى تغير سرعة جسم ما، يتم ذلك باستخدام قوانين نيوتن الثانية للحركة.
أمثلة على قانون نيوتن
هناك العديد من الأمثلة على قانون نيوتن الأول، على سبيل المثال وصف حركة الطائرة عندما يغير الطيار موضع الخانق باستخدام قانون نيوتن:
- بالإضافة إلى وصف سقوط الكرة من الجو، وإطلاق صاروخ في الغلاف الجوي، والتغيير في حركة الطائرات الورقية حسب التغير في حركة الرياح والجو.
- مثال آخر على قانون نيوتن الأول هو حركة كرة الجولف في الملعب أثناء ثباتها ولا تزال في نقطة البداية بسبب القوة الخارجية المؤثرة عليها، والتي تمثلها العصا المتأرجحة التي يمسكها لاعب الجولف، وينتج عن ذلك اضطراب في توازن الكرة وحركة الكرة.
- مثال آخر مهم لقانون نيوتن الأول هو وصف حركة سيارة متجهة غربًا على طول طريق سريع بسرعة ثابتة تبلغ 104 كم / ساعة.
- عند رفع قدم السائق عن دواسة الوقود، تتحرك سيارته بنفس السرعة التي تعمل بها باستمرار، في حالة توازن ويستمر هذا التوازن.
- وعلى الرغم من ذلك، فإنه سيبدأ في التباطؤ إلى حالة السكون، بسبب تأثير الاحتكاك مع القوى الخارجية التي تعمل على إيقافه.
- وللتسجيل، فإن قوة الاحتكاك هي القوة التي تعمل في الاتجاه المعاكس لحركة الجسم، بحيث عندما يلمس الجسم جسمًا آخر، دون تأثير قوى خارجية، ستستمر السيارة في التحرك باتجاه الغرب في نفس الوقت السرعة كما هو الحال.
- مثال آخر هو فنجان قهوة يحافظ على التوازن على طاولة الطعام حتى يتم تحريكه أو تحريكه بواسطة اليدين. وهنا أثرت القوة الخارجية، أي اليدين، في تغيير حالة الكأس بنقلها إلى مكان آخر، بحيث تتحول حالتها بعد خمولها إلى موضع آخر.
- هذا الموقف الذي سماه نيوتن ما يعرف بالقصور الذاتي والذي قال إنه مقاومة التغيير بالحركة، كل الأشياء تبقى في حالتها سواء كانت تتحرك أو في حالة راحة حتى تتأثر بأي فعل آخر.
عن اكتشافات نيوتن
يعتقد البعض أن جميع اكتشافات عالم نيوتن الفيزيائي تقتصر على اكتشافه لجاذبية الأرض، وأن هذا هو العمل الوحيد الذي قام به، لكن هذا الافتراض خاطئ تمامًا:
- نظرًا لأن لديه العديد من الإنجازات المتعلقة بالعديد من الاكتشافات الأخرى، فقد تمكن نيوتن من تطوير قوانين الحركة الثلاثة التي تمثل مبادئ الفيزياء الحديثة، وساعدت الاكتشافات التي تمكن من إجرائها فيما يتعلق بالتكامل والتمايز في حل المشكلات الرياضية الصعبة والمعقدة.
- وليس ذلك فحسب، فقد كان قادرًا على العمل في مجال البصريات ودراسة الضوء الأبيض، وتمكن من اكتشاف الألوان الطيفية، والجدير بالذكر أن التجارب التي أجراها في مجال الضوء هي السبب الرئيسي وراء ذلك. الشهرة التي اكتسبها من وقته إلى عصرنا.
- كان السير إسحاق السير نيوتن عالِمًا إنجليزيًا ساعد في التأثير على التاريخ العام للعلوم، ويعتبر فيلسوفًا بالفطرة.
- تمكن العالم نيوتن من تغيير الهيكل العام للعلوم الفيزيائية بعد أن تمكن من اكتشاف القوانين الثلاثة المتعلقة بالحركة وقانون الجاذبية والعديد من القوانين والنظريات الفيزيائية والرياضية الأخرى مثل نظرية الضوء واللون الحديثة، و الحساب المتناهي الصغر.
- في القرن السابع عشر، تم دمج أعمال نيوتن مع أعمال كوبرنيكوس، وأعمال كبلر، وأعمال غاليليو، وأعمال ديكارت بهدف الحصول على واحدة من التوليفات الجديدة والقوية، وبعد ثلاثة قرون من هذه المجموعات. لا تزال المجموعات مفيدة للبشرية جمعاء، والتي تُعرف بالميكانيكا الكلاسيكية.
حياة إسحاق نيوتن
وُلد الفيزيائي عام 1642 م، في عزبة في لينكولنشاير بإنجلترا، ولم يستطع رؤية والده لأنه توفي قبل ستين يومًا من ولادته:
- عندما كان في الثالثة من عمره، بدأ يعيش مع جدته لأن والدته تزوجت مرة أخرى، وانضم إلى الدراسة في جامعة كامبريدج لأنه لم يهتم بالمزرعة التي تمتلكها عائلته وتعمل فيها.
- ولد نيوتن بعد وقت قصير من وفاة العالم جاليليو، واستطاع جاليليو إثبات أن الكواكب تدور حول النظام الشمسي ولا تدور حول الكرة الأرضية كما يعتقد البعض في هذا العصر، وكان نيوتن مهتمًا بالاكتشافات التي كان عليها. اكتشاف وكذلك اكتشافات العلماء الآخرين.
- تحول نيوتن إلى المسيحية، وكان متدينًا بطبيعته، ولكن بطريقة تقليدية غيور، حيث رفض أن يأخذ تعاليم الأنجليكانية المقدسة.
- يعتقد البعض أن سبب ذلك هو رفضه الإيمان بعقيدة الثالوث، واستمر نيوتن في دراسة الخيمياء وتاريخ العصور القديمة، على الرغم من أن أعماله لم تنشر إلا بعد وفاته بوقت طويل.
- حيث اعتقد نيوتن أن هذا الكون هو آلة تعمل وفق قوانين بسيطة، وكان متفقًا مع جاليليو في إيمانه بأن الرياضيات هي الطريقة الوحيدة لإثبات وشرح جميع قوانين هذا الكون.
- توفي إسحاق نيوتن في 20 مارس 1727 م، مما يعني أنه عاش 84 عامًا، ودُفن في وستمنستر أبي في إنجلترا.