بحث عن الحركة

هناك الكثير من الحركة التي تحدث حولنا ولم يستطيع الإنسان منذ وقت بعيد تفسيرها من ظواهر طبيعية وأخرى تحدث بشكل يومي في حياتنا اليومية، مما استلزم عمل بحث عن الحركة لدراستها. ولم يستطيع الإنسان أن يجد للحركة حل وتفسير، ولكن مع تقدم الزمن والتطور تمكن الإنسان من تفسير هذه الحركة وهذه الظواهر بقوانين اعتد خصيصا من أجل الحركة فيما يعرف باسم بحث عن الحركة، والذي نتعرف عليه بالتفصيل في موقع مفاهيم.

للنشر

واتس اب شارك غرد شارك

جدول المحتويات

• بحث عن الحركة
  • تعريف الحركة
  • أنواع الحركة
  • خصائص الحركة
• قوانين نيوتن الثلاثة
• التطبيقات الحياتية لقوانين الحركة الثلاثة

بحث عن الحركة

تعريف الحركة

• الحركة هي انتقال جسم من مكان إلى آخر بمرور الزمن. يمكن أن تكون الحركة خطية (في خط مستقيم) أو دورانية (حول محور) أو عشوائية.

وردت العديد من المفاهيم حول تعريف الحركة عند عمل بحث عن الحركة، ومنها:

• تغير موضع الجسم من مكان إلى آخر، أو تغير اتجاه الجسم مع السرعة، ويعتبر من أشهر العلماء الذين وضعوا قوانين للحركة هو نيوتن.
• وسميت قوانينه بقوانين نيوتن الثلاثة للحركة، لذلك ف الحركة نفسها تخضع للقوانين النسبية وتعامل الحركة بسرعة الضوء، أما الأجسام فهي تخضع لقوانين نيوتن وذلك بالنسبة للأجسام الكبيرة.
• أما الأجسام المتناهية في الصغر مثل الذرة وإلكترون فأنها تخضع لقوانين ميكانيكا الكم، تحرك الجسم بشكل أفقي أو عمودي في اتجاه الشرق أو الجنوب أو أي اتجاه آخر يسمى بكمية موجهه أي أن للحركة اتجاه.
• كما قولنا في تعريف الحركة إنها تغير الجسم من مكان إلى آخر ف المسافة من الموضع الأول إلى الموضع الثاني تعرف بالإزاحة فهي تمثل المسافة التي يقطعها الجسم بين النقطة الأولى والثانية.

أنواع الحركة

لا تتخذ الحركة نمطاً واحداً وإنما عدة أنماط بحسب المؤثرات من حولها وعند بحث عن الحركة وجدنا أن الحركة ثلاث أنواع ) حركة اهتزازية) و(حركة دوارنيه) و(حركة انتقالية):

حركة اهتزازية

• وتسمي أيضا بالحركة التوافقية البسيطة، هي حركة الجسم باتجاه مستقيم، للأمام والخلف ومن جنب إلى آخر وهذه الحركة تكون بصفة مستمرة، في هذا النوع من الحركة تكون إزاحة الجسم في اتجاه موضع الاتزان وهي التي تتناسب مع السرعة.
• وكذلك أيضا تتناسب الكتلة في الحركة الاهتزازية طرديا مع إزاحة الجسم، أي أن للحركة الاهتزازية سمات مميزه منهم انه اذا تأثر جسم بقوة أبعدته عن موضع الاتزان الخاص به، فإنه يبذل قوة اكبر لإعادة الجسم غلى موضع الاتزان.
• هذه القوة المبذولة تتناسب طرديا مع الكتلة كما ذكرنا، ومن الأمثلة على الحركة الاهتزازية بندول الساعة البسيط،، سعه الاهتزاز يكون موجب في هذا الحركة، وعند تمثيلها على منحي الجيب نجد أن سعة الاهتزاز تحدد من خلال شروط الحركة الابتدائية.
• بالإضافة إلى أن الزمن الدوري الذي يستغرقه الجسم لإتمام دورة كاملة، وكذلك عدد الاهتزازات الكاملة التي يصنعها الجسم في الثانية الواحدة وهو ما يسمى بالتردد هما ثابتان.

حركة دورانية

• حركة الجسم حول مركزه وتسمي أيضا بحركة الاستدارة، بالإضافة إلى أنه تكون على شكل دوائر وتكون متحدة المركز، وهناك فرق بين الحركة الدورانية والحركة الدائرية، حيث أن هذه الأخيرة دوران الجسم حول مركز خارج عنه بغرض الإبقاء على مسافة ثابته بينهم.
• يتوقف انتظام الحركة الدورانية على ثبات وسرعة الدوران، ومسبب الحركة الدورانية هو عزم القوة، من أمثلتها دوران الكواكب حول لنفسها أو حول الشمس، دوران عجل عجلة، دوان المروحة.

حركة انتقالية

• انتقال الجسم من نقطه إلى أخرى أو من مكان إلى آخر والانتقال بمعنى التحرك، وهذه الحركة تسمى بالحركة الخطية، بالإضافة إلى ذلك فمن اسمها نلاحظ إنها تتحرك في خط لو كان مستقيم تسمى حركة مستقيمة أما لو كانت في شكل مسار منحي فتمسي بالحركة المنحنية.
• وتتميز بان لها اتجاه واحد وأيضا مسار واحد، والحركة الانتقالية تعتمد بشكل كبير على قوانين نيوتن بالإضافة إلى عدد من القواعد والقوانين والمعادلات، حيث يسمى العلم الخاص بها وبكل ذلك بعلم ديناميكية الانتقالية، ومن امثله القوة التي تؤثر على الأجسام وتجعلها تنتقل من نقطه إلى أخرى الجاذبية /الاحتكاك.
• إسحاق نيوتن يعتبر من أوائل العلماء الذين قاموا بتفسير الحركة ووضع قوانين لها واستخدمت قوانينه في التطبيق على حركة الأجرام السماوية، بخلاف فيزيا أرسطو فأنها كانت غير قابلة للتطبيق على أرض الواقع فصاغ نيوتن قانون الجذب العام والقوانين الثلاثة للحركة.

خصائص الحركة

• الموضع (Position): الموقع الذي يشغله الجسم في لحظة معينة.
• الإزاحة (Displacement): التغير في موضع الجسم من نقطة البداية إلى النهاية.
• السرعة (Speed): المسافة التي يقطعها الجسم في وحدة زمنية.
• العجلة (Acceleration): معدل تغير السرعة بالنسبة للزمن.

قوانين نيوتن الثلاثة

لقد وضع نيوتن ثلاثة قوانين في الفيزياء عن الحركة، وتتمثل تلك القوانين الثلاثة في النقاط الآتية:

القانون الأول:

• نص القانون الجسم الساكن يبقا ساكناَ، والجسم المتحرك يبقا متحرك ما لم تؤثر عليه قوي ما، هذا القانون يسمى بقانون القصور الذاتي، حيث أن توقف الجسم عن الحركة أو البدء في التحرك لا يمكن أي يحدث من تلقاء الجسم نفسه إذا لابد من وجود قوه خارجيه تؤثر عليه. بالإضافة لأنه يبين أي لا وجود لقوى تؤثر عليه معنى ذلك أن الجسم يبقا على حالته سواء كانت من الحركة أو السكون، مع إبقاء سرعة الجسم المتحرك او اتجاه ثابته بدون تغير
• بالإضافة إلى ذلك قانون القصور الذاتي يعتبر إطار مرجعي وضعه نيوتن لكي يستطيع من خلاله تطبيق قوانين الحركة التالية.

القانون الثاني:

• نص القانون إنه إذا أثرت قوة على جسم فإن هذه القوة تؤثر في سرعة الجسم أي تجعله متسارعًا وهذه السرعة تتناسب مع كتله الجسم، أي أن القوة المؤثرة على الجسم تساوي كتله الحسم في سرعته.
• ويمكن التعبير عن القانون الثاني بالمعادلة التالية القوة =كتله الجسم في السرعة أو ق = ك في ت (ق=القوة، ك =كتلة الجسم، ت =تسارع الجسم).
• ولكن التغير في السرعة بفعل القوة المؤثرة يكون بمعدل ثابت، حيث أن سرعة الجسم تقل أو تزيد على حسب اتجاه الجسم واتجاه القوة المؤثرة عليه، يسمى هذا القانون بقانون التسارع.
• وهناك ملاحظه إذا أردنا معرفة القوة الناتجة من ضرب الكتلة في تسارع للأجسام ذات سرعات عالية سنحتاج في هذه الحالة غلى تعديله ليناسب النسبية الخاصة، لا نتائجه من القانون السابق تكون غير دقيقة

القانون الثالث:

• نص القانون لكل فعل رد فعل مساو له في المقدار ومضاد له في الاتجاه، اذا أثرت قوة على جسم ما فإن الجسم سيوثر على القوة المؤثرة بقوة تعادل القوة المبذول من قبل القوة المؤثرة عليه، أي يكون هناك تعادل في القوة ولن الاتجاه مغاير.

التطبيقات الحياتية لقوانين الحركة الثلاثة

هناك مجموعة من التطبيقات في الحياة لقوانين الحركة الثلاثة، وتتمثل تلك التطبيقات في الآتي:

• في الفضاء: انبعاث غازات نارية من الصاروخ عند انطلاقه نحو الفضاء الصاروخ يؤثر على الغازات بان يطلقها نحو الأرض وبالتالي تؤثر الغازات النارية على الصاروخ بأن تجعله ينطلق نحو الفضاء وتأثير الغازات على الصاروخ والعكس متساوي. ولكن الاتجاه معاكس ف الصاروخ يبعثها للأسفل وهي تدفع الصاروخ نحو الفضاء وهو ما ينص عليه قانون نيوتن الثالث.
• في الحياة اليومية: مثل المشي، قيادة السيارات، وحركة الآلات.
• في الهندسة: تصميم الجسور، المركبات، والطائرات.
• في الطب: فهم حركة العضلات والمفاصل.
• في الرياضة: تحسين أداء الرياضيين من خلال دراسة الحركة. من التطبيقات التي نقوم بها في حياتنا وتقع ضمن القانون الأول للحركة، سكون كره الغولف قبل أن تؤثر عليها قوة خارجية وتتمثل هذه القوة هنا بعصا الغولف التي يمسكها اللعب، فتتغير الكرة من حالة السكون إلى حالة الحركة، وأيضا تغير سرعة طيارة ورقية بتغير سرعة الرياح.

أما بالنسبة للقانون الثاني يعتمد المهندسين المعمارين وكذلك مهندسي الديكور والأثاث عليه في صناعة الأثاث والجسور والمباني والأسرة، وغيرها من الأمور التي تتعلق مع الهندسة الميكانيكية .