التسارع Acceleration

يصف قانون نيوتن الثاني العلاقة بين القوة المؤثرة على الجسم و الحركة الجديدة التي يلاقيها الجسم الذي يعاني من قوة ما ….
ينص القانون الثاني على … ” يتناسب تسارع جسم ما طرديا مع القوة و عكسيا مع الكتلة ”

ليس من المنطق أن اذكر مصطلح “القانون الثاني” دون أن أذكر مصطلح ” القانون الأول ”

لذا .. ينص قانون نيوتن الأول على … ” كل جسم يبقى على حالته من حيث السكون و الحركة في خط مستقيم بسرعة ثابتة ما لم تؤثر عليه قوة تغير من حالته “

الآن أعود للموضوعي الأصلي و أنا مرتاحة الضمير

بالعودة لنص القانون الثاني … يتضح لنا التسارع من دوران الأرض حول الشمس و باقي الكواكب حول الشمس أيضاً و دوران النجوم في مداراتها في المجرات الكونية كذلك على المستوى الذري نجد أن الإلكترونات السالبه تدور حول النواة الذرية الموجبة ( البروتونات ) و ( النيوترونات ) المتعادلة ..

و لأهمية هذه الحركات التي لولا قدرة الله ثم تلك الحركات لما قام المعمار الكوني
فإننا سنقف قليلا عند هذا المعنى الجديد الذي جاء به إسحاق نيوتن و هو مصطلح ” التسارع” <<< اقصد سعاد

كما عرفنا سلفا في غياب القوة المؤثرة يكون الجسم إما في حالة سكون أو في حالة حركة مستقيمة بسرعة ثابتة..
أما إذا زادت سرعة الجسم في اتجاه حركته أو تباطأت فإننا نقول أن الجسم في حالة تسارع أو ( في حالة سعاد ) بمعنى أن هناك قوة تغير من حالته..
و لا يقتصر التسارع فقط على زيادة سرعة الجسم في اتجاه حركة الجسم أو تبطئه حركته بل أن الجسم الذي يعاني من حركة دورانية حول نقطة أخرى فإنه في حالة تسارع أيضا بمعنى أن هناك قوة مؤثرة عليه.

و هكذا يمكننا ان نُعرّف التسارع بثلاثة وجوه :
الأول : إذا عانى الجسم من تغيّر في السرعة العددية دون أن يغيّر من إتجاه حركته.
الثاني : إذا عانى الجسم من تغير في اتجاه حركته بدون تغير في سرعته العددية.
الثالث : إذا عانى الجسم من تغيّر في سرعته و اتجاهه معا و هذه هي الحالة العامة الشائعة لكل الحركات في الكون .
و لقد تبيّن من عدة تجارب أن القانون الثاني الذي صاغه نيوتن يُفسّر عدة أمور بالنسبة لحركة الأجسام …

فالصياغة الرياضية لهذا القانون:

القوة = الكتلة * التسارع

( إذن التسارع يزيد بزيادة القوة المؤثرة و تقل بزيادة الكتلة).

لنفترض ان لدينا عجلة صغيره و سيارة … لو قمنا بدفع العجلة و السيارة بقوة معينه فماذا سنلاحظ ؟ نلاحظ أن العجلة الصغيرة تتحرك مسافة أطول من السيارة ذلك لأن كتلة العجلة الصغيرة أصغر بكثير من السيارة فالقوة المؤثرة تتناسب بشكل عكسي مع الكتلة..
و كلما زادت الكتلة قلّ تأثير القوة عليها … و إذا زاد مقدار القوة المؤثرة على السيارة بشكل كبير فإننا سنلاحظ أن مقدار استجابة السيارة للقوة الجديدة أكثر.. و بهذا فكلما زاد مقدار القوة المؤثرة زاد تأثيرها على الكتلة .

إن التسارع acceleration هو الخاصية العامه لكل الحركات الفلكية لنفترض أن لدينا نقطتان
(a , b ) النقطة b تدور حول النقطة a .
إذا طبقا لقانون نيوتن الثاني نستطيع أن نقول أن النقطة b تتسارع بالنسبة للنقطة a … و معنى ذلك أن النقطة a تؤثر بقوة جذبيه على النقطة b و النموذج الرياضي يبين أن اتجاه القوة المؤثرة هو نفس اتجاه المستقيم الواصل بين النقطتين (a , b) …. و تسمى هذه القوة (القوة المتجهة المركزية ).
و هذه الفكرة توضح اتجاه قوة الجاذبية التي تمارسها الشمس على الكواكب.