القوة والحركة
مفهوما القوة والحركة من اكثر المفاهيم
الفيزيائية أهمية ، فبدون القوى لا يحدث شئ في الكون ، وبدون الحركة يؤول
الكون إلى العدم . والقوة والحركة مترابطان في مبحث الحراكيات ( الديناميكا
) ، وهو العلم الذي يدرس حركة الأجسام بتأثير القوى التي تتعرض لها .
لعل
من أهم الإنجازات العلمية العديدة التي تحققت في السابع عشر ، المفهوم
الجديد لطبيعة الحركة . فقد عرف فلاسفة الإغريق الكثير عن علم السكونيات (
الاستاتيكا ) ، لكن أسرار الحركة ظلت مجهولة لديهم . فقد كانت مساءلات
استمرارية الحركة عند انطلاق سهم في الهواء مثلا ، تحير علماء الإغريق و
تستعصي عليهم . لقد كانوا يدركون أن القوة التي تطلق السهم من القوس ،
تحركه كما المحراث يتحرك بقوة جر الثور لكنهم لم يجدوا تعليلا لاستمرارية
انطلاق السهم في الهواء دون دافع ظاهر يحركه .
كان افتقار العلماء
القدامى إلى موقت دقيق أحد الأسباب في قصورهم عن معالجة مفهوم الحركة .
لأنه بدون توقيت مضبوط لا يمكن متابعة تغيرات موقع الجسم وتسجيلها بيانيا
بدقة . ثم كان اكتشاف الرقاص ( البندول ) ذات يوم عام 1583 على يد العالم
الإيطالي غاليليو غاليلى (1564 – 1642 ) طالب الطب حينئذ عندما لاحظ وهو
جالس في إحدى الكنائس أن حبل الجرس المتدلي يخطر جيئة وذهابا بشكل منتظم ،
طال قوس ترجحه أم قصر .
وبمقارنة ترجح الرقاصات المختلفة على نبضات
رسغه أدرك أن هذا الخطران المنتظم قد يوفر طريقة بسيطة و موثوقه للتوقيت
المضبوط .وكان من تصميمه التي لم يندها خلال حياته الساعة البندولية ،وقد
نفذه ابنه لاحقا . على مدى نصف قرن ، تابع غاليليو مراقباته ، واختباراته ،
التحليلية الرياضية ،للقوة والحركة ،واضعا ألا سس الراسخة لعلم الديناميكا
.وقد نشرت إنجازاته عام 1638 في كتاب بعنوان ( محاضرات حول علمين جديدين )
يعتبر أحد أهم الكتب العلمية طرا حتى اليوم . أما العلم الآخر فهو (
مقاومة المواد ) وكان من إنجازات غاليليو وبصيرته النفاذة تميزه الحاسم بين
التسارع والسرعة – بالأحرى السرعة الاتجاهيه . فمفهوم ( السرعة الاتجاهية )
يختلف نوعياً عن مفهوم (( السرعة )) المجرد – حيث لا اعتبار لاتجاه التحرك
. فسرعة السيارة مثلاً تقاس بالمسافة (( الكيلومترات )) التي تقطعها في
وحدة الزمن (( الساعة )) – دون اعتبار لاتجاه تحركها . و يسمى العلماء كمية
مثل معدل السرعة البسيط هذا (( كمية عددية )) ، في حين أن السرعة
الاتجاهيه (( كمية موجهة ))، أي أن اتجاه و مقدار سرعتها معروفان. ولهذا
أهميته لأن القوة تؤثر دائماً في اتجاه معين .
قوانين نيوتن :
القانونان
الأولان لتوطيد فكرة غاليليو الثاقبتين ، أولاً أن الجسم يتسارع أو بتقاصر
أي يتباطأ بتأثير القوة فقط . وثانياً يعتمد التسارع على مقدار القوة
المسلطة و على كتلة الجسم .
وينص قانونه الثالث على أن لكل فعل ردة فعل مساويا له في المقدار معاكسا في الاتجاه .
موضوع: القوة والحركة