القوة
القوة إحدى المفاهيم الفيزيائية وتعبر عن مؤثر خارجي أو داخلي، وعند التأثير ونتائج على جسم ما يحدث تغييرا في حالته؛ أي تغيير في اتجاه حركته من السكون إلى الحركة. ومثال على ذلك عندما نصدم بجسم في حالة سكونه فإنه سيتحرك، وعندما نصدم بجسم في حالة حركته سينحرف عن اتجاه حركته. وتعرف القوة أيضا بأنها نسبة التغير في كمية الحركة بالنسبة للفترة الزمنية، وهي كمية متجهة؛ أي تحدد بالمقدار والاتجاه.
قانون القوة
عرفت القوة أيضا من قبل العالم الفيزيائي أرخميدس في القرن الثالث قبل الميلاد، وقام الفيزيائي إسحاق نيوتن بكتابة معادلات رياضية لحساب القوة، وقانون القوة الرئيسي هو: القوة= الكتلة * التسارع. وتقاس بوحدة النيوتن، ولقوة التجاذب بين الأرض والجسم قانون ثابت وهو: = 9.8 * الكتلة، ويقصد بالرقم 9.8 قوة الجاذبية الأرضية على سطح كوكب الأرض.
قوانين نيوتن للقوة
وضع الفيزيائي إسحاق نيوتن ثلاثة قوانين للقوة:
- قانون نيوتن الأول: وينص القانون بأن الجسم الساكن يبقى في حالة سكونه ما لم تؤثر عليه قوة خارجية تغير من حالة سكونه، والجسم المتحرك يبقى في حالة حركة ما لم تؤثر عليه قوة خارجية تغير حالة حركته.
- قانون نيوتن الثاني: ينص على أن الجسم الذي يمتلك كتلة معينة، ويقع تحت تأثير ونتائج قوة معينة يكتسب تسارعا يحدد بحسب القانون التالي: القوة= الكتلة * التسارع.
- قانون نيوتن الثالث: ينص على أن لكل فعل رد فعل مساويا له في المقدار ومعاكسا له في الاتجاه.
أنواع القوة
- قوة الجاذبية الأرضية: اكتشفت من قبل الفيزيائي نيوتن، حيث لاحظ سقوط الأجسام باختلاف كتلتها على الأرض مباشرة، وتتواجد هذه القوة بين كل جسم مهما كان نوعه أو حجمه والكرة الأرضية، فهناك دائما قوة تجذب الأجسام للأرض، وتمنعها من التحليق للفضاء. وتمنح قوة الجاذبية الأرضية وزنا إضافيا للأجسام، وقد لاحظ نيوتن بأن مقدار قوة الجذب يتناقص كلما ابتعدنا عن سطح الأرض، بالتالي يقل وزن الأجسام كلما اتجهنا إلى الأعلى.
- قوة الشد: وهي القوة التي تؤثر على الأجسام وتتسبب في تغيير حالتها من السكون إلى الحركة أو العكس، ويرمز لها عادة باستخدام الحرف "ش".
- القوة العامودية: وهي المركبة للقوة على سطح معين، وتنتج بفعل قوة أخرى كقوة الاحتكاك.
- قوة الحتكاك: وهي القوة الناتجة عن المقاومة الناشئة عند تحريك جسمين متلاصقين باتجاهين مختلفين ويمتلكان قوة تلاحم تمنعهما من الحركة، وهناك نوعان من الاحتكاك: الاحتكاك السكوني، والاحتكاك الحركي.
