اقرأ في هذا المقال
ما هو قانون نيوتن الثالث؟
قدم السير إسحاق نيوتن قوانينه الثلاثة للحركة لأول مرة في “Principia Mathematica Philosophiae Naturalis” عام 1686، حيث ينص قانونه الثالث على أنه لكل فعل (قوة) في الطبيعة، يوجد رد فعل مساوٍ ومعاكس، وبمعنى آخر، إذا كان الكائن A يمارس قوة على الكائن B، فإن الكائن B أيضًا يمارس قوة مساوية ومعاكسة على الكائن A، كما أن القوى تمارس على أشياء مختلفة.
بالنسبة للطائرات، فإن مبدأ العمل ورد الفعل مهم جدًا، إذ يساعد في تفسير توليد الرفع من الجنيح، ففي هذه المشكلة، ينحرف الهواء إلى أسفل بفعل حركة الجنيح، وفي رد فعل، يتم دفع الجناح لأعلى.
وبالمثل بالنسبة للكرة الدوارة، حيث ينحرف الهواء إلى جانب واحد وتتفاعل الكرة بالتحرك في الاتجاه المعاكس، وينتج المحرك النفاث أيضًا الدفع من خلال الفعل ورد الفعل، كما ينتج المحرك غازات عادم ساخنة تتدفق إلى الجزء الخلفي من المحرك، في رد الفعل، يتم إنتاج قوة دفع في الاتجاه المعاكس.
القوى المؤثرة في الاجسام:
القوة هي دفع أو شد يؤثر على جسم كنتيجة لتفاعله مع جسم آخر،إذ تنتج القوى من التفاعلات، كما وتنتج بعض القوى من تفاعلات التلامس (القوى الطبيعية والاحتكاكية والتوتيرية والتطبيقية هي أمثلة لقوى التلامس) والقوى الأخرى هي نتيجة تفاعلات العمل على مسافة (الجاذبية والكهربائية والمغناطيسية) القوات).
وفقًا لنيوتن، عندما يتفاعل الجسمان A و B مع بعضهما البعض، فإنهما يبذلان قوى على بعضهما البعض، فعندما تجلس على كرسيك، يمارس جسمك قوة هبوطية على الكرسي ويمارس الكرسي قوة صاعدة على جسمك، وهناك قوتان ناتجان عن هذا التفاعل – قوة على الكرسي وقوة على جسمك، وتسمى هاتان القوتان بقوى الفعل ورد الفعل وهما موضوع قانون نيوتن الثالث للحركة.
نص قانون نيوتن الثالث:
لكل فعل رد فعل مساو له ومعاكس له، العبارة تعني أنه في كل تفاعل، هناك زوج من القوى يعمل على الكائنين المتفاعلين، بحيث حجم القوى المؤثرة على الجسم الأول يساوي حجم القوة المؤثرة على الجسم الثاني، واتجاه القوة المؤثرة على الجسم الأول هو عكس اتجاه القوة المؤثرة على الجسم الثاني، إذ تأتي القوى دائمًا في أزواج – أزواج قوة رد فعل متساوية ومتقابلة.
أمثلة على أزواج قوة التفاعل:
مجموعة متنوعة من أزواج قوة الفعل والتفاعل واضحة في الطبيعة، عند دفع سمكة عبر الماء، تستخدم السمكة زعانفها لدفع الماء للخلف، لكن الضغط على الماء لن يؤدي إلا إلى تسريع المياه، ونظرًا لأن القوى تنتج من التفاعلات المتبادلة، يجب أن يدفع الماء أيضًا الأسماك للأمام، ودفع الأسماك عبر الماء.
حجم القوة المؤثرة على الماء يساوي حجم القوة المؤثرة على السمكة؛ اتجاه القوة المؤثرة على الماء (للخلف) هو عكس اتجاه القوة المؤثرة على السمكة (إلى الأمام)، إذ لكل فعل قوة رد فعل متساوية (في الحجم) ومعاكسة (في الاتجاه)، تجعل أزواج قوة الفعل والتفاعل من الممكن للأسماك السباحة.
في الحركة الطائرة للطيور، طائر يطير باستخدام أجنحته، فإن أجنحة الطائر تدفع الهواء لأسفل، ونظرًا لأن القوى تنتج عن التفاعلات المتبادلة، يجب أن يدفع الهواء الطائر لأعلى، ويكون حجم القوة على الهواء يساوي حجم القوة على الطائر؛ واتجاه القوة المؤثرة على الهواء (لأسفل) هو عكس اتجاه القوة المؤثرة على الطائر (لأعلى)، حيث لكل فعل رد فعل متساوٍ (في الحجم) ومعاكس (في الاتجاه)، مما تجعل أزواج قوة الفعل والتفاعل من الممكن للطيور الطيران.
حركة السيارة في الطريق إلى المدرسة، إن السيارة مزودة بعجلات تدور، وعندما تدور العجلات، تتشبث بالطريق وتدفع الطريق للخلف، ونظرًا لأن القوى تنتج عن التفاعلات المتبادلة، يجب أن يدفع الطريق أيضًا العجلات إلى الأمام.
حجم القوة على الطريق يساوي حجم القوة على العجلات (أو السيارة)، واتجاه القوة على الطريق (للخلف) هو عكس اتجاه القوة المؤثرة على العجلات (للأمام)، إن لكل فعل رد فعل متساوٍ (في الحجم) ومعاكس (في الاتجاه)، مما تجعل أزواج قوة الفعل والتفاعل من الممكن للسيارات أن تتحرك على طول سطح الطريق.
يعرف الكثير من الناس حقيقة أن البندقية تنحسر عند إطلاقها، ويكون هذا الارتداد هو نتيجة لأزواج قوة الفعل والتفاعل، حيث ينتج عن انفجار البارود غازات ساخنة تتمدد للخارج مما يسمح للبندقية بالدفع باتجاه الرصاصة، وتمشيا مع قانون نيوتن الثالث للحركة، تدفع الرصاصة نحو الخلف على البندقية.
