نص قانون نيوتن الأول
ينص قانون نيوتن الأول على أن:
الجسم الساكن يبقى ساكناً والجسم المتحرك في خط مستقيم وسرعة محددة يبقى كذلك ما لم تؤثر عليه قوة خارجية تدفعه أو تسحبه.
بعبارةٍ أخرى الجسم سيحافظ على حالته الحركية إذا كانت القوة الخارجية صفراً ، لكن إذا أثرت عليه قوة خارجية فإنّ حالته الحركية ستتغير من السكون إلى الحركة، بمعنى أنّه لا يمكن للجسم تغيير حركته أو سرعته من تلقاء نفسه، مع الأخذ بعين الاعتبار اختلاف سرعة الجسم باختلاف القوة الخارجية .
تطبيقات على قانون نيوتن الأول
كثيرةٌ هي التطبيقات العملية على قانون نيوتن الأول، وفيما يأتي ذكر لأبرزها:
اصطدام السيارة
تسير السيارة في خط مستقيم وبنفس السرعة والاتجاه إلى أن تؤثر عليها قوة خارجية تُغيّر من سرعتها أو اتجاهها كاصطدامها بحائط، الأمر الذي يؤدي إلى توقفها تمامًا عن الحركة، وبالتالي تغيير سرعتها واتجاهها.
حركة الطائرات
تتمثّل عند تشغيل الطيّار لمحرك الطائرة باستخدام دواسة الوقود، وكذلك عند إطلاق صاروخ في الغلاف الجوي، أو عند قذف كرة في الهواء.
حركة فنجان القهوة
يحافظ الفنجان على اتزانه فوق الطاولة إلى أن يقوم أحدٌ ما بتحريكه أونقله، في هذه الحالة تدخلت اليد كقوة خارجية ونقلت الفنجان وغيّرت حالته الحركية من حالة السكون؛ وهذا ما أطلق عليه نيوتن اسم القصور الذاتي، والذي يُعرّف بمقاومة الجسم التغيير في حالته الحركية، فالأشياء تحافظ على حركتها أو سكونها إلى أن تؤثر قوة خارجية عليها.
استمرار متسابقي الماراثون في الركض بعد خط النهاية
يستمر متسابقي الماراثون في الركض لفترة قصيرة بعد عبورهم خط النهاية، ليقطعوا بذلك عدة أمتار إضافية بعد خط النهاية، ويعود السبب في ذلك إلى مقاومة أجسامهم التغير المفاجئ في حالة الحركة بعد اعتيادها، وهذه ا لمقاومة الناتجة عن رفض الجسم تغيير حالته الحركية تُعرَف بالقصور الذاتي.
توقف كرة متدحرجة على الأرض عن الحركة
تستمر الكرة التي تتدحرج على الأرض بالحركة بثبات حتى اللانهاية ما لم تؤثر عليها قوَّة خارجيَّة وذلك حسب قانون نيوتن الأول، إلَّا أنّها في الواقع ستتوقف بعد مرور فترة قصيرة من الوقت بسبب قوّة الاحتكاك الخارجية التي تؤثر عليها، تتولد قوّة الاحتكاك بين سطح الأرض وسطح الكرة، لقطع حركة الكرة المستمرة وتجبرها على التوقّف.
رجوع الكرة إلى الأرض بعد رميها عموديًا
ترتفع الكرة لأعلى عند رميها عامودياً، ويزداد ارتفاعها كلما زادت قوة رميها، لكن حسب قانون نيوتن الأول من المُفترض أن تُحافظ الكرة على ارتفاعها نحو الأعلى، لأنها جسم متحرك يسير بسرعة ثابتة ما لم تؤثر عليها قوة خارجية، إلا أنّها سرعان ما تعود مرة أخرى للأرض لتغيّر اتجاه حالتها الحركية من الأعلى لتصبح نحو الأسفل بسبب قوة خارجية تؤثر عليها تُعرف بقوة الجاذبية الأرضية.
ومن التطبيقات كذلك على قانون نيوتن الأول: توقف الأجسام عن الحركة.
الخلاصة: يدرس قانون نيوتن الأول حركة الأجسام الثابتة والمتحركة، وطريقة تأثير القوة الخارجية عليها من حيث تغيير سرعتها واتجاهها، وتتوفر الكثير من الأمثلة في حياتنا اليومية على قانون نيوتن الأول الذي يُعرف أيضًا باسم قانون القصور الذاتي، أي أنّه ليس من المُفترض وجود قوة خارجية فقط من أجل تغيير حالة الجسم المتحرِّك.
