ﺍﻟﻔﺼل ﺍﻟﺭﺍﺒﻊ :ﺘﺤﺭﻴﻙ ﺍﻷﺠﺴﺎﻡ
ﺍﻟﻔﺼﻞ ﺍﻟﺮﺍﺑﻊ
ﺗﺤﺮﻳﻚ ﺍﻷﺟﺴﺎﻡ )(Dynamics
1-4ﺘﻤﻬﻴﺩ ﺩﺭﺴﻨﺎ ﺤﺘﻰ ﺍﻵﻥ ﻜﻴﻑ ﺘﺘﺤﺭﻙ ﺍﻷﺠﺴﺎﻡ ﺒﺘﺤﺩﻴﺩ ﻤﻭﻀﻌﻬﺎ ﻭﺴﺭﻋﺘﻬﺎ ﻭﺘﺴﺎﺭﻋﻬﺎ ﻓﻲ ﻜل ﻟﺤﻅﺔ ﻤﻥ ﺍﻟﺯﻤﻥ ،ﻭﺍﺴﺘﺨﻠﺼﻨﺎ ﺍﻟﻌﻼﻗﺎﺕ ﺍﻟﺭﺍﺒﻁﺔ ﺒﻴﻥ ﻤﺘﻐﻴﺭﺍﺕ ﺍﻟﺤﺭﻜﺔ ﺩﻭﻥ ﺍﻟﺘﻁﺭﻕ ﻟﻠﺴﺒﺏ ﺍﻟﺫﻱ ﻴﺠﻌل
ﺍﻷﺠﺴﺎﻡ ﺘﺘﺤﺭﻙ ﺒﻬﺫﺍ ﺍﻟﺸﻜل ﺃﻭ ﺫﺍﻙ .ﻭﻗﺩ ﺩﺭﺱ ﻴﻭﻫﺎﻥ ﻜﺒﻠﺭ )(Johannes Kepler 1571-1630
ﺤﺭﻜﺔ ﺍﻟﻜﻭﺍﻜﺏ ﻓﻲ ﺍﻟﻤﺠﻤﻭﻋﺔ ﺍﻟﺸﻤﺴﻴﺔ ﻓﺘﺭﺓ ﻁﻭﻴﻠﺔ ﻭﺘﺎﺒﻊ ﺤﺭﻜﺔ ﻜل ﻤﻨﻬﺎ ﻤﻊ ﻤﺭﻭﺭ ﺍﻟﺯﻤﻥ، ﻭﺘﻭﺼل ﺇﻟﻰ ﺃﻥ ﻜل ﻤﻨﻬﺎ ﻴﺴﻴﺭ ﻓﻲ ﻤﺴﺎﺭ ﻤﺤﺩﺩ ﺤﻭل ﺍﻟﺸﻤﺱ ﻋﻠﻰ ﺸﻜل ﻗﻁﻊ ﻨﺎﻗﺹ ﺘﻘﻊ ﺍﻟﺸﻤﺱ ﻋﻨﺩ ﺃﺤﺩ ﻤﺤﺭﻗﻴﻪ )ﺒﺅﺭﺘﻴﻪ( ﻭﻤﺎﺴﺤﺎ ﺨﻼل ﺩﻭﺭﺍﻨﻪ ﻤﺴﺎﺤﺎﺕ ﻤﺘﺴﺎﻭﻴﺔ ﻓﻲ ﺃﺯﻤﻨﺔ ﻤﺘﺴﺎﻭﻴﺔ ،ﻭﻏﻴﺭ ﺫﻟﻙ
ﻤﻥ ﺍﻟﻘﻭﺍﻨﻴﻥ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﺴﻤﻰ ﻗﻭﺍﻨﻴﻥ ﻜﺒﻠﺭ .ﻭﻜﺫﻟﻙ ﻓﺈﻥ ﺠﺎﻟﻴﻠﻴﻭ ﺠﺎﻟﻴﻠﻲ ﺩﺭﺱ ﺍﻟﺴﻘﻭﻁ ﺍﻟﺤﺭ ﻟﻸﺠﺴﺎﻡ
ﻭﻭﺠﺩ ﺃﻥ ﻟﻬﺎ ﺘﺴﺎﺭﻋﺎ ﺜﺎﺒﺘﺎ ﻗﺭﺏ ﺴﻁﺢ ﺍﻷﺭﺽ ﻭﺃﻨﻬﺎ ﺘﺘﺤﺭﻙ ﺸﺎﻗﻭﻟﻴﺎ ﻟﻸﺴﻔل ﺩﻭﻤﺎ .ﻟﻜﻥ ﻜﺒﻠﺭ
ﻭﺠﺎﻟﻴﻠﻲ ﻟﻡ ﻴﻌﻁﻴﺎ ﺍﻟﺴﺒﺏ ﺍﻟﺫﻱ ﻴﺠﻌل ﺍﻷﺠﺴﺎﻡ ﺘﺘﺤﺭﻙ ﺒﻬﺫﺍ ﺍﻟﺸﻜل ﺃﻭ ﺫﺍﻙ .ﻭﻴﺴﻤﻰ ﻫﺫﺍ ﻓﻲ
ﺍﻟﻤﻴﻜﺎﻨﻴﻙ ﻋﻠﻡ ﺍﻟﺤﺭﻜﺔ ).(kinematics
ﻟﻜﻥ ﺩﺭﺍﺴﺔ ﺴﺒﺏ ﺤﺭﻜﺔ ﺍﻷﺠﺴﺎﻡ ﺒﺩﺃ ﺒﻘﻭﺍﻨﻴﻥ ﺍﻟﺘﺤﺭﻴﻙ )ﺃﻭ ﻤﺎﻴﺴﻤﻰ ﺃﺤﻴﺎﻨﺎ ﻗﻭﺍﻨﻴﻥ ﻨﻴﻭﺘﻥ( ﺍﻟﺘﻲ ﺘﺠﻴﺏ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺴﺅﺍل ﺍﻟﻤﻬﻡ ﻭﻫﻭ ﻟﻤﺎﺫﺍ ﺘﺘﺤﺭﻙ ﺍﻷﺠﺴﺎﻡ ﺃﺼﻼ ﻭﻤﺎ ﺍﻟﺫﻱ ﻴﺤﺩﺩ ﻨﻭﻉ ﺍﻟﺤﺭﻜﺔ ﻭﺸﻜل ﺍﻟﻤﺴﺎﺭ
ﻭﻏﻴﺭﻫﺎ .ﻟﺫﺍ ﻨﺩﺭﺱ ﻓﻲ ﻫﺫﺍ ﺍﻟﻔﺼل ﻤﺘﻐﻴﺭﺍﺕ ﺍﻟﺘﺤﺭﻴﻙ ﻭﺃﻫﻤﻬﺎ ﺍﻟﻘﻭﺓ ﻭﺍﻟﻌﻁﺎﻟﺔ )ﺃﻭ ﺍﻟﻘﺼﻭﺭ ﺍﻟﺫﺍﺘﻲ(،
ﻭﻨﺭﺒﻁﻬﻤﺎ ﺒﻤﺘﻐﻴﺭ ﺍﻟﺤﺭﻜﺔ ﺍﻷﺴﺎﺱ ﻭﻫﻭ ﺍﻟﺘﺴﺎﺭﻉ ،ﻤﻥ ﺨﻼل ﻗﻭﺍﻨﻴﻥ ﺍﻟﺘﺤﺭﻴﻙ ) .(dynamicsﺜﻡ ﻨﺩﺭﺱ ﺃﻫﻡ ﺍﻟﻘﻭﻯ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﺅﺜﺭ ﻋﺎﺩﺓ ﻋﻠﻰ ﺍﻷﺠﺴﺎﻡ ﻭﻜﻴﻑ ﻨﺤﺩﺩﻫﺎ ﻓﻲ ﻜل ﻤﺴﺄﻟﺔ .ﻭﻨﻨﺘﻘل ﺒﻌﺩ ﺫﻟﻙ
85