قراءة في القانون الثالث ( الفعل ورد الفعل )
 

السلام عليكم :

الإخوة الكرام : حياكم الله تعالى ..

يكاد يُجمع كل من كتب أو بحث في قانون نيوتن الثالث : ( لكل فعل رد فعل مساوٍ له في المقدار ومعاكس له في الاتجاه ) على أن المراد من هذا القانون هو : وقوع فعل من جسم على آخر , ورد الآخر على الأول بإيقاع فعل عليه مساوٍ له في المقدار ومعاكس له في الاتجاه .

فإذا أثرت الأرض بجاذبيتها على إنسان , رد هذا الإنسان على الأرض بجذبها إليه بمقدار مساوٍ لجاذبية الأرض له – ولكن أثر ذلك لا يظهر لضآلته بالنسبة للأرض - .

وإذا رُمي الحائط بكُرة , رد الحائط على الكرة برميها في الجهة المعاكسة بمقدار ما أثرت فيه .

إنه بالرغم من تبني المؤسسات العلمية والتعليمية لهذا التفسير , نجد تساؤلات حول هذا القانون مازالت تبحث عن إجابات دقيقة .
فمن ذلك على سبيل المثال :

إذا ركلتُ كرة بقوة ما , فكيف ستَرد الكرة عليَّ ؟
هل رد الفعل يحدث مع الفعل في وقت واحد ؟ أم بعد انتهاء زمنه كاملاً ؟
إذا كان لكل فعل رد فعل ... فكيف تحصل الحركة أو التحريك أصلاً ؟
هل هذا القانون خاص في التوازن ؟
أم هو يدل على ثبات الأقوى - إن صح التعبير - إن كان الجسمان مختلفين ؟
أم يدل على أن لكل فعلٍ قوةً , وأن هذه القوة لكي تحرك الجسم الآخر , أو تكون مؤثرة فيه عموماً , يجب أن تكون أعظم من رد فعل ذاك الجسم ؟
.................................

أسئلة كثيرة ما تزال الأجوبة عليها غير دقيقة .

بعد تأمل طويل في مضمون القانون الثالث لنيوتن , ظهر لي أنه لا يدل على تبادل التأثير بين جسمين , وإنما يدل على سبب عودة الجسم إلى الثبات بعد ما لحقه من تغيير .
وأنه لا تكتمل الإحاطة بمفهوم هذا القانون إلا مع النظر في القانونين الأول والثاني .

فنص القانون الأول : (( يبقى الجسم على حالته من السكون أو الحركة المنتظمة في خط مستقيم , ما لم تجبره قوة على تغيير حالته ))
يدل على ثبات الجسم على حالة ما .

ونص القانون الثاني : (( إذا أثرت قوة على جسم ما , فإن هذه القوة تسبب تسارع الجسم في اتجاه القوة , ويتناسب مقدار التسارع تناسباً طردياً مع مقدار القوة , وعكسياًُ مع كمية المادة الموجودة في الجسم ))
يدل على ما يغير ثبات الجسم , و كيف تصير حالته .

وأما نص القانون الثالث : (( لكل فعل رد فعل مساوٍ له في المقدار ومعاكس له في الاتجاه ))

فإنه – كما ظهر لي - يدل على عودة الجسم إلى ثباته بعد ما لحقه من تغيير .

فلو افترضنا وجود جسمين في مكان معزول , بينهما حركة مستقيمة منتظمة
فيكونان بالنسبة لبعضهما : أحدهما ساكن والآخر يتحرك حركة مستقيمة منتظمة ( القانون الأول )
فإذا أثرت قوة ما على الجسم الساكن - ولنسمِّهِ ( أ ) - فإنها تجعله يتحرك بتسارع منتظم ( القانون الثاني )
وإذا أثرت قوة ما على الجسم المتحرك حركة مستقيمة منتظمة - ولنسمِّهِ ( ب ) - فإنها تجعله أيضاً يتحرك بتسارع منتظم ( القانون الثاني )

فلو رفعنا القوتين المؤثرتين عن كلٍّ من ( أ ) و ( ب ) , فماذا يحصل ؟
هل يبقى حالهما من التسارع على ما هو عليه ؟

الذي يحصل – كما يخبرنا نيوتن - أن ( أ ) يصبح متحركاً حركة مستقيمة منتظمة
وأن ( ب ) ترجع حركته أيضاً إلى مستقيمة منتظمة .

ما هو السبب في ذلك ؟
هنا يأتي القانون الثالث ليقول لنا :
عندما أثرت قوة على ( أ ) لنفرض أنها جعلته يتسارع بمقدار ( 1 كم / سا )
فإنه في الساعة الأولى تكون سرعته ( 1 كم / سا )
وفي الساعة الثانية تصبح ( 2 كم / سا )
وفي الساعة الثالثة تصبح ( 3 كم / سا )
وفي الساعة مئة تصبح ( 100 كم / سا ) .....

فلو رفعنا القوة المؤثرة عن ( أ ) في الساعة العاشرة , فإن سرعته تكون ( 10 كم / سا ) ولن تزداد بعد الآن , كما أنها لن تنخفض عن ذلك أيضاً , لأن الجسم ( أ ) منع استمرار أثر القوة عليه بعد أن ارتفعت عنه , وذلك برد هذا الأثر بما يساويه في المقدار ويعاكسه في الاتجاه ,
وستبقى سرعته ( 10 كم / سا ) إلى الأبد , ما لم تؤثر عليه قوة أخرى , زيادة أو نقصاناً .
ويحدث مثل ذلك تماماً في الجسم ( ب ) .

فالأثر هو زيادة كيلو متراً واحداً في الساعة
ورد الأثر هو إيقاف هذه الزيادة فقط
وسواء أكان هذا الإيقاف يحدث بعد ساعة واحدة , أو بعد مليون أو مليار ساعة ... , فإن الأثر هو زيادة ( 1 كم / سا ) فقط .
فليس الأثر هو جعل الجسم يتحرك مليار كيلو متراً في الساعة , لأنه لو كان الأمر كذلك لوجب أن يعود الجسم ( أ ) إلى سكونه بعد رفع القوة المؤثرة عنه
ولأن الجسم يتحرك إلى الأبد حركة مستقيمة منتظمة – مهما بلغت سرعته - من غير قوة ثابتة عليه , كما ينص على ذلك القانون الأول .

ويمكننا أن نقول بناء على ما تقدم :

إن المراد برد الفعل في القانون الثالث لنيوتن هو :
رد الأثر , أو وقف استمرار الأثر على الجسم بعد ارتفاع القوة المؤثرة عنه .
وهو من مدلولات تعريف العطالة الذي يقول : (( يبقى الجسم المعزول عن كل تأثير خارجي ساكناً . وإذا أثرت عليه قوة تحرك . وإذا زالت عنه القوة المؤثرة , تحولت عندها حركته إلى مستقيمة منتظمة . ))

وأما ارتداد الكرة عن الحائط , فهو ليس بردة فعل الحائط , كما هو شائع وذائع , بل هو عدم قدرة الكرة على – تفريغ – كامل ما تحمله من أثر على الحائط , فيكون ارتدادها ليس بسرعة انطلاقها , وإنما ينقص منه ما تركته من أثر على الحائط .

فإذا ترجح ما تقدم , فلا شك أنه ينشأ عنه ما يدفعنا إلى إعادة النظر في بعض المفاهيم , حيث يوصلنا هذا التفسير إلى أن للسرعة المستقيمة المنتظمة سرعة ابتدائية .


ولكم تحياتي

رد: قراءة في القانون الثالث ( الفعل ورد الفعل )
 

أحييك أخى على أسلوب تفكيرك الحر العالى و المتقدم و الغير مقيد بما يبدو للعموم أنه ثوابت
و من هم أمثالك أحب النقاش معهم لأنهم صدى لعقلى أو على الأقل نملك مساحة فكرية مشتركة
أظن أن نيوتن لم يوفق إلا فى قانونه الأول فقط أما الثانى فيحتاج لتعديل أما الثالث فصياغته خطأ

القانون الثاني لنيوتن : (( إذا أثرت قوة على جسم ما , فإن هذه القوة تسبب تسارع الجسم في اتجاه القوة , ويتناسب مقدار التسارع تناسباً طردياً مع مقدار القوة , وعكسياًُ مع كمية المادة الموجودة في الجسم ))
القانون الثالث لنيوتن : (( لكل فعل رد فعل مساوٍ له في المقدار ومعاكس له في الاتجاه ))

التعديل : هو أن تسارع الجسم متناه عند حد معين و ليس غير متناه بمعنى إذا كانت القوة المحركة لجسم ساكن أكبر من طاقة السكون للجسم الساكن فإنها تحركه فى إتجاهها بعجلة تسارع متزايدة بالنسبة للجسم الساكن و متناقصة بالنسبة للقوة المحركة و ما يفقده الجسم الساكن من طاقة سكونه تكتسبه القوة المحركة
فتتناقص حتى يصل الجسمان إلى نقطة التوازن و عندها تكون عجلة تسارع صفر فى إتجاه القوة المحركة

فإذا كانت القوة المحركة لجسم ساكن أقل من طاقة السكون للجسم فإنها تردد على نفسها إذا كانت عمودية و تنعكس بزاوية مساوية لنفس زاوية السقوط إذا كانت مائلة و فى الحالتين بعد فقدها جزء من طاقتها الحركية مساوى لطاقة التصادم ( مقدار طاقة التصادم و توابعه من طاقة صوتية و طاقة حرارية )
فتعريفك يا أخى عن هذه الجزئية رائع جدا فقد ذكرت الآتى :
(( وأما ارتداد الكرة عن الحائط , فهو ليس بردة فعل الحائط , كما هو شائع وذائع , بل هو عدم قدرة الكرة على – تفريغ – كامل ما تحمله من أثر على الحائط , فيكون ارتدادها ليس بسرعة انطلاقها , وإنما ينقص منه ما تركته من أثر على الحائط . ))
دعنا نتخيل الآن بدلا من الكرة رصاصة طبعا كمية التحرك زادت أضعاف مضاعفة لزيادة السرعة جدا رغم صغر الكتلة دعنا ندرس الإحتمالات :
الأول أن الرصاصة تخترق الجدار و فى هذا تفقد الكثير من طاقة تحركها نتيجة ما أكتسبته من طاقة سكون من الحائط و ثانيا لطاقة كسر الروابط الكيميائية بين جزيئات مادة الحائط و تولد حرارة و شرارة )
الثانى أن تردد الرصاصة أو تنعكس مع فقط طاقة من حركتها بمقدار ماسبق
و دعنا نتخيل بدلا من ركلك لكرة ركلك لحجر يزن 100 كجم
طبعا سلامة رجلك !!!!!!!!
و أخيرا أود ن أوضح :
نحن فقط نتناقش و لا نفرض آراء على أحد و قد نكون على خطأ و قد نكون على صواب فهدفنا الأساسى هو الوصول للحقيقة .

رد: قراءة في القانون الثالث ( الفعل ورد الفعل )
 

مشكور على هذا الموضوع

رد: قراءة في القانون الثالث ( الفعل ورد الفعل )
 

السلام عليكم :

الأخ الكريم محمد ياسين : حياك الله تعالى ..
وأشكرك على إطرائك الجميل ..

1 - نعم ! قد يغلب على منهجي أنني حين أبحث في أمر - ضمن ما أكرمني به الله تعالى - لا ألتفت إلى ما هو شائع عنه ..
ولكن ! حين أناقشه , فلا يعني ذلك بالضرورة أن فيه خطأ أو خللاً
وإنما قد يكون الخطأ والخلل في تصوري وبحثي
وقد يكون في تفسير مَن فسر الأمر أولاً .

2 - لا أتفق معك في قولك : (( أظن أن نيوتن لم يوفق إلا فى قانونه الأول فقط أما الثانى فيحتاج لتعديل أما الثالث فصياغته خطأ ))
بل ! قوانينه جميعها صحيحة سليمة .
وإنما بحثي كان في تفسير القانون الثالث , وبيان وجهة نظري في تفسيره بدليلها .

3 – قلت َ : (( التعديل : هو أن تسارع الجسم متناه عند حد معين و ليس غير متناه بمعنى إذا كانت القوة المحركة لجسم ساكن أكبر من طاقة السكون للجسم الساكن فإنها تحركه فى إتجاهها بعجلة تسارع متزايدة بالنسبة للجسم الساكن و متناقصة بالنسبة للقوة المحركة و ما يفقده الجسم الساكن من طاقة سكونه تكتسبه القوة المحركة
فتتناقص حتى يصل الجسمان إلى نقطة التوازن و عندها تكون عجلة تسارع صفر فى إتجاه القوة المحركة ... ))

أقول : مفاد كلامك صحيح عندما تكون القوة محدودة ..
ولكنه عندما قال : ( إذا أثرت قوة على جسم ما ) فالمراد منه بقاء التأثير
أي : قوة غير محدودة . لذلك جاء في تعريف العطالة ( ... وإذا زالت عنه القوة المؤثرة ... )

وأما قولك : (( ... و ما يفقده الجسم الساكن من طاقة سكونه تكتسبه القوة المحركة فتتناقص حتى يصل الجسمان إلى نقطة التوازن ))
فأحسبه يحتاج إلى مراجعة , لأن الجسم الذي تحرك بعد أن كان ساكناً , تضاف طاقة حركته إلى طاقة سكونه ....

4 - بارك الله تعالى لك فيما آتاك ..
نعم ! الخطأ والصواب يعرضان لكل إنسان إلا الأنبياء المعصومين عليهم صلوات الله وسلاماته ..

* * *

الأخ الكريم khaled1966 : حياك الله تعالى ..
وشكراً لمرورك ..


ولكم تحياتي

رد: قراءة في القانون الثالث ( الفعل ورد الفعل )
 

أنا فعلا قصدت أن القوة المؤثرة محدودة متناهية ( مثل تصادم كرتان معدنيتان واحدة متحركة و الأخرى ساكنة بعيدا عن قوى الثقالة و الإحتكاك مع الوسط )
و مع شرحك لقانون تيوتن أفهم من ذلك قولك ( ( ولكنه عندما قال : ( إذا أثرت قوة على جسم ما ) فالمراد منه بقاء التأثير
أي : قوة غير محدودة . لذلك جاء في تعريف العطالة ( ... وإذا زالت عنه القوة المؤثرة ...
)))

و هذا يستلزم بالضرورة كى تظل مستوى القوة الموثرة ثابته أن تتزايد بمعدل يتناسب مع عجلة تسارع الجسم المتأثر بالقوة . هذا رأى فما رأيك ؟
أما قولى : (( ... و ما يفقده الجسم الساكن من طاقة سكونه تكتسبه القوة المحركة فتتناقص حتى يصل الجسمان إلى نقطة التوازن ))
و قولك : فأحسبه يحتاج إلى مراجعة , لأن الجسم الذي تحرك بعد أن كان ساكناً , تضاف طاقة حركته إلى طاقة سكونه ....

الموضوع لا يحتاج مراجعة و لاشئ لأنى إنما قصدت ( أن القوة المؤثرة محدودة متناهية )
مثل حالة تصادم كرتان من المعدن واحدة متحركة بسرعة و هذه هى ( القوة المؤثرة فى قصدى ) و الأخرى ساكنة . و على الأساس يمكن إعادة صياغة ما قلته هكذا : و ما تفقده الكرة الساكنه من طاقة سكونها تكتسبه الكرة المتحركة فتتناقص طاقتها الحركية حتى يصل الجسمان إلى نقطة التوازن ))
هذا عندما ننظر للكرة المتحرك
و لكن عندما ننظر للكرة الساكنة يمكننا أن نقول : ( ما تكسبة الكرة الساكنة من طاقة حركة تفقده الكرة المتحركة من طاقة حركتها حتى يصل الجسمان لنقطة التوازن )
الجملة الثانية هى نفسها الجملة الأولى فقط كأنك قلبت عملة فنظرت فى الوجه هذا مرة و الوجه الآخر مرة
و شكرا لحسن توجيهك

رد: قراءة في القانون الثالث ( الفعل ورد الفعل )
 

السلام عليكم :

الأخ الكريم محمد ياسين : حياك الله تعالى ..

1 – قلتَ : (( ... و هذا يستلزم بالضرورة كى تظل مستوى القوة الموثرة ثابته أن تتزايد بمعدل يتناسب مع عجلة تسارع الجسم المتأثر بالقوة . هذا رأى فما رأيك ؟ ))

أقول : نعم ! هو كذلك عند انتظام التسارع .
لأن الكتلة الحركية المتسارعة عند نيوتن تزداد إلى ما لا نهاية
أما عند أينشتاين , فإن الكتلة المتسارعة منتهية ببلوغها أو اقترابها من سرعة الضوء .

2 – أحسب أن قولك هذا : (( ما تكسبة الكرة الساكنة من طاقة حركة تفقده الكرة المتحركة من طاقة حركتها حتى يصل الجسمان لنقطة التوازن ))
أبلغ من سواه , لكي لا يستشكل عليه شيء قارئه .

ولكم تحياتي

رد: قراءة في القانون الثالث ( الفعل ورد الفعل )
 

معلومات رائعة وقيمة

بارك الله فيكم

بالفعل كلام يحتاج منا الى المزيد من التأمل حتى نصل الى المستوى المتقدم الذي وصلتم اليه في التامل

أذكر أنه في الصف الثالث المتوسط (( الاعدادي )) ذكر لنا في كتاب العلوم قوانين نيوتن وكان إنطلاق الماكوك الفضائي هو أقرب مثال على قانون الفعل ورد الفعل

بعد توسع العلمي تأكد لي أن القانون الثالث ربما يكون غير واضح ومبهم

ولكن بتاكيد الصحيح هو أن الماكوك الفضائي يولد قوته نحو الارض التي لايستطيع تحريكها (( طاقة سكون الارض أعلى من قوة الصاروخ بكثير )) لينتج عنها رد الاثر كما وصفتموه نحو الاتجاه المعاكس الى الفضاء

مشاركة: قراءة في القانون الثالث ( الفعل ورد الفعل )
 

أشكر الأخ طالب علم على موضوعه القيم وأشكر الأخوة المشاركين
فيما يلي وجهة نظري
قانون نيوتن الثالث صحيح في ظل ميكانيكا نيوتن وصيغته ليس لها تأويل آخر. وانطلاق الصاروخ ليس له علاقه بالأرض اصلاً بدليل ان الصاروخ يتسارع ويغير من اتجاهه في الفضاء الحر بعيدا عن الأرض ولكن الذي يجعله يتسارع هو دفعه للغازات الخارجة منه وبالتالي فان الغازات بدورها تدفعه في الاتجاه المعاكس

وقانون نيوتن الثالث يمكن استنتاجه ببساطة من قانون نيوتن الثاني
فلو ان لدينا جسمان بكتلتين مختلفتين وسرعتين مختلفتين يتحركان على محور السينات فإن هذين الجسمين يمثلان نظاما مغلقا فاذا فرضنا عدم تعرض هذا النظام لقوى خارجية فإن مركز ثقله سيكون متحركاً بسرعة منتظمة في خط مستقيم (قانون نيوتن الثاني)
m1v1 + m2v2 = (m1+m2)* V_centre_of_mass
فاضل الطرفين بالنسبة للزمن
ينتج
F1+F2=0
أي
F1=-F2

اما مسألة انه قانون مبهم حتى الآن فهذا غير حقيقي فدارسو الفيزياء يفهمونه ولكن يواجهون بعض الصعوبات في فهمه في البداية

أما مسألة أنه قانون خاص بلاستقرار فهذا غير صحيح لأن الفعل يؤثر على جسم ورد الفعل يؤثر على الجسم الآخر وليس على نفس الجسم وبالتالي لا يوجد اية داعى للاستقرار حينئذ وابسط مثال على ذلك الشخص الذي يدفع عربة
فالفعل يؤثر على العربة (وهو أكبر من الاحتكاك لذلك تتسارع العربة)
ورد الفعل يؤثر على الشخص (وهو اقل من القوة الدافعة له من الخلف ولذلك يتسارع في اتجاه تسارع العربة)

ويمكن اثبات قانون الفعل ورد الفعل رياضيا بالتجربة الذهنية الآتي
تخيل وجود جسمين متلامسين من خلال ورقة افتراضية صغيرة (كتلتها منعدمة)
نحسب القوى المؤثرة على الورقة
قوة فعل الجسم الأول - قوى رد فعل الجسم الثاني (الاشارة السالبة لأنها في الاتجاه المعاكس) = الكتلة × عجلة الورقة (في اتجاه قوة فعل الجسم الأول)
وحيث أن كتلة الورقة = صفر
فإن الحد الأيسر من المعادلة تتلاشى ويبقى
قوة فعل الجسم الأول = قوى رد فعل الجسم الثاني


واختم بالرد على تساؤالات اخي الحبيب طالب علم .... الأزرق هو السؤال والأحمر هي الإجابة

إذا ركلتُ كرة بقوة ما , فكيف ستَرد الكرة عليَّ ؟
لا اعرف ان العلم غرضه الإجابة عن "كيف" ولكن اقصى ما يفعله العلم ان يحسب لنا الكميات الفيزيائية المختلفة
ولكن تأمل سيصيبك الم اذا كانت الكرة صلبة نتيجة رد فعل الكرة على قدمك (انها ركلة في قدمك ردت بها عليك الكرة)
هل رد الفعل يحدث مع الفعل في وقت واحد ؟ أم بعد انتهاء زمنه كاملاً ؟
نعم يحدثان في نفس الوقت فالفعل ورد الفعل وجهان لعملة واحدة لا أحد فيهم سبب للآخر من الناحية الفيزيائية
ملحوظة: هناك تقييد على صحة العبارة اعلاه بأن يكون الفعل ورد الفعل في نفس المكان لأنهما لو لم يكونا في نفس المكان لا يمكننا ان نقول انهما يحثان في نفس الزمن حسب نسبية التزامن ولذلك فإن النظرية النسبية رفضت مفهوم التأثير عن بعد بدون مجال وسيط له طاقة وهذا المجال هو الذي يتبادل الأفعال وردود الأفعال وينقلها بسرعات اقل من او تساوي سرعة الضوء بين الأجسام المختلفة

إذا كان لكل فعل رد فعل ... فكيف تحصل الحركة أو التحريك أصلاً ؟
رددت على هذا في مثال الشخص والعربة
هل هذا القانون خاص في التوازن ؟
لا والتفصيل في مثال الشخص والعربة
أم هو يدل على ثبات الأقوى - إن صح التعبير - إن كان الجسمان مختلفين ؟
أم يدل على أن لكل فعلٍ قوةً , وأن هذه القوة لكي تحرك الجسم الآخر , أو تكون مؤثرة فيه عموماً , يجب أن تكون أعظم من رد فعل ذاك الجسم ؟

ايضاً مثال الشخص والعربة

والله أعلم

رد: قراءة في القانون الثالث ( الفعل ورد الفعل )
 

السلام عليكم :

الإخوة الكرام : حياكم الله تعالى ..

الأخ الكريم عاشق الطبيعة :
أشكرك على إطرائك ..

الأخ الغالي أحمد :
أشكرك على ثنائك الجميل وعلى ما تفضلتَ به ..

بعيداً عن التعليق على ما ذكرتَه
أوجز ما أنشأت البحث من أجله في هذا السؤال :
ما هو القانون الذي يفسر , ما في مفهوم العطالة , رفع الأثر عن الجسم بعد رفع المؤثر عنه ؟
هناك من قال : إنه نزوع أو ميل الجسم إلى قصوره الذاتي .

وقد رُد عليه بهذا القول : إن القصور الذاتي يعني عدم قدرة الجسم على التأثير في نفسه .

ولكم تحياتي

مشاركة: رد: قراءة في القانون الثالث ( الفعل ورد الفعل )
 

أخي الحبيب
القصور الذاتي هو قصور الجسم عن تغيير كمية تحركه بنفسه (عدم القدرة على تغيير حاصل ضرب كنلته في سرعته بنفسه)
أو الصيغة الأبسط له ولكن الأقل دقة
عدم تغيير سرعته بنفسه
وبالتالي القانون الذي يفسر رفع الأثر برفع المؤثر هو قانون نيوتن الثاني
حيث أنه بعد رفع الأثر (القوة) تكون قيمتها صفرا
المعادلة حينئذ هي
القوة = صفر
اي
معدل تغير كمية التحرك بالنسبة للزمن=صفر
بتكامل الطرفين
كمية التحرك =ثابت
وبهذا تكون السرعة ثابتة (اذا كانت الكتلة ثابتة)
وبذلك يكون قد تم رفع الأثر وقد فسر ذلك قانون نيوتن الثاني

ولك مني أرق التحيات