القوة والحركة في بعدين

القوة

القوة هي عبارة عن خاصيّة فيزيائيّة، وتُعبّر عن مادة مؤثرة خارجية تؤثر في جسم ما، فيحدث تغيير إمّا في حالته المادية أو اتجاه الجسم أو الحركة؛ فعلى سبيل المثال عندما نصدم صندوقاً فإنّه يتغيّر من وضع السكون إلى الحركة، وإذا كان يتحرك بشكل أفقي فسينحرف عن مساره نتيجة تعرّضه للصدمة.

القوّة من الكميات الفيزيايئة المتجهة؛ فهناك نوعان من الكميات: القياسية؛ وهي التي يتم قياس كميتها فقط، والمتجهة تقاس بالمقدار والاتجاه، وأوّل من عبّر عن القوة هو العالم أرخميدس، وتبعه نيوتن وعبّر عن القوة بقوانين رياضية. تُقاس القوّة بوحدتها الشهيرة "نيوتن"، ومن المعادلات المشهورة لحساب القوة هي: القوة = الكتلة × التسارع.

مفاهيم القوة قبل نيوتن

قديماً، كان يتمّ التعبير عن القوة بواسطة بعض الآلات الخفيفة، وعمل أرخميدس على تفسير القوى، وقد اشتهر اسم أرخميدس بخاصيّة طفو الأجسام وحساب قوّة الطفو، وعمل أرسطو أيضاً على تفسير القوة من المنظور الفلسفي.

الحركة

الحركة هي إحدى الخصائص الفيزيائيّة المكانية، وتُعبّر عن متوسط تغيّر الجسم أو المادة من مكان معين إلى مكان آخر، وهناك ثلاثة أقسام رئيسية من الحركة وهي؛ الحركة الدورانية ومثال عليها دوران الكواكب حول الشمس، والحركة الأفقيّة كحركة جسم إنسان يمشي في خطٍّ مستقيم، والحركة التذبذبية، وهناك أنواع حركة أخرى؛ كالمقذوفات، والسرعة الثابتة، والحركة من الكميات الفيزيايئة المتجهة، أي يتمّ التعبير عنها بالمقدار والاتجاه.

العوامل المؤثرة في الحركة

حجم الجِسم ووزنه يؤثران في الحركة؛ فإذا كان الجسم ذا وزن ثقيل فإن حركته تكون أقل مقارنةً مع الجسم الخفيف عبر مسافة مقطوعة معينة؛ لأنّه في الوزن الثقيل يتمركز مركز الثقل في نقطةٍ معيّنة ممّا يُخفّف من قدرة الجسم على الحركة.

قوانين الحركة والقوة

• قانون نيوتن الأول: يُعبّر القانون عن أنّ الجسم يبقى في حالة سكون ما لم تؤثّر علية قوة خارجية أو مؤثر خارجي وتعمل على تحريكه، والجسم المتحرك يبقى في حالة الحركة ما لم تؤثّر عليه قوة خارجية وتعمل على إيقافه.
• قانون نيوتن الثاني: يوضّح الجسم أنّ الجسم ذو الكتلة المعينة والواقع تحت تأثير قوة محددة يكتسب تسارعاً محدّداً، ويتمّ إيجاده عبر القانون التالي: القوة= الكتلة × التسارع.
• قانون نيوتن الثالث: ينصّ على أنّ لكل فعل رد فعل مساوٍ له في المقدار ومعاكس له في الاتّجاه؛ أي إنّه إذا أثّر جسم ما بقوّة معينة وباتجاه محدد على جسم الآخر فإنّ الجسم الآخر يؤثّر على الجسم المؤثر بنفس مقدار القوة ولكن باتجاه معاكس.