شرح قانون نيوتن الثاني قانون التسارع نشر
نيوتن قوانينه للحركة سنة 1687 تعريف قانون نيوتن الثاني
أمثلة على قانون نيوتن الثاني في الحياة الواقعية

قانون نيوتن الثاني ينص على أن " القوة الصافية التي تؤثر على جسم ما، ينتج عنها تسارعًا يتناسب طرديا معها بينما يتناسب عكسيا مع كتلة الجسم "

تعريف قانون نيوتن الثاني :
يعرف قانون نيوتن الثاني بأنه ذلك القانون الفيزيائي الذي ينص على أن الأجسام الساكنة تبقى كما هي دون تغيير طالما لم تؤثر عليها قوة أخرى خارجية تحركها، وأن الأجسام المتحركة بسرعة محددة وثابتة في خط مستقيم تبقى في نفس السرعة والحركة في خط مستقيم طالما لم تؤثر عليها قوة خارجية تعدل من تلك الحالة الحركة وتغيرها.
الجدير بالذكر أن قانون نيوتن الثاني للحركة يُطلق عليه اسم قانون التسارع؛ وهو يُعني تناسب جميع القوى المؤثرة لتحريك أي جسم مع السرعة في الاتجاه نفسه، ويبدو أن هذا القانون بسيطًا بالنسبة للكثير، ولكنه يعتبر واحدًا من أبرز وأهم القوانين في الفيزياء، ووفقًا لوكالة ناسا فإن قانون نيوتن ينص على أن القوة تعادل التغير في الزخم لكل تعديل في الوقت أو تغيير، أما عن الكتلة الثابتة؛ فإنها تعادل القوة تسارع أوقات الكتلة.

شرح قانون نيوتن الثاني :
وعليه ينص قانون نيوتن الثاني للحركة على أن : ( العلاقة الرياضية بين كل من كتلة الجسم، وتسارعه، والقوى المؤثرة عليه هي القوة = الكتلة xالتسارع)، ويكون اتجاه متجهة القوة الناتجة بنفس اتجاه متّجهة التسارع وذلك لأنّ كل من القوة والتسارع كميات فيزيائيّة متجهة؛ أي يمكن التعبير عنهما بالمقدار والاتجاه باستخدام الخط الغامق المائل للتعبير عن رمز كل منهما.

بمعنى أنه كلما زادت القوة زاد التسارع، وكلما زادت الكتلة قل التسارع، على الرغم من البساطة البادية في نص القانون إلا أنه يعد واحدًا من أهم القوانين في الفيزياء، والأمر يبدو مألوفا وبديهيًا للغاية، فمثلا لو كان هناك أسطوانتين متماثلتي الحجم، أحدهما معدنيةً والأخرى خشبيةً، يحتاج عاملًا في أحد المصانع إلى تحريكهما بسرعةٍ متماثلةٍ، والعامل وبلا شك سيقوم بإعطاء قوةٍ أكبر لتلك الأسطوانة المعدنية من نظيرتها الخشبية نظرا لكتلتها الأكبر، ويعبر عن قانون نيوتن الثاني بالصيغة الرياضية التالية، F=ma ، وهي الصيغة الأكثر شيوعا، ومن ناحية أخرى فإن
- وكالة ناسا تقول بأن قانون نيوتن الثاني ينص على أن " القوة تساوي التغير في الزخم لكل تغيير في الوقت، وبالنسبة للكتلة الثابتة تساوي القوة تسارع أوقات الكتلة "

ملخص عن قانون نيوتن الثاني :
يتلخص قانون نيوتن الثاني في النص على مدى تأثير القوى أو مجموعة القوى على جسم ما، يكتسب على أثرها الجسم درجة تسارع معينة تتناسب مع كتلة القصور الذاتي لذلك الجسم F=ma، والتسارع والقوة كميات متجهة، بمعنى آخر يتم تحديدها باتجاه ومقدار.
وقد ساهم قانون نيوتن في تطوير الكثير من العلوم ومنها علوم الفضاء والصواريخ إذ تنعدم في مقاومة الهواء في تلك الأرجاء، إلا أنه ما زال هذا القانون هو من بين أول القوانين التي تدرس في مختلف العلوم .
مثال على حساب قانون نيوتن الثاني :
إذا دفعت صندوقاً كتلته 20 كجم بقوة 40 نيوتن ،فما تسارع الصندوق ؟
الحـــل
ت = ق م = 40 ÷ 20 = 2 م / ث 2 .

احسب تسارع عداء كتلته 80 كجم إذا انطلق تحت قوة دفع مقدارها 80 نيوتن ؟
الحـــل
80 ÷ 80 = 1 م / ث

أمثلة على قانون نيوتن الثاني في الحياة الواقعية :
ينطبق قانون نيوتن هذا على الحياة الواقعية ، كونه أحد قوانين الفيزياء الأكثر تأثيرا على حياتنا اليومية :
1- ركل الكرة
عندما نركل الكرة ، فإننا نبذل القوة في اتجاه معين ، وهو الاتجاه الذي ستسير فيه الكرة وأيضا ، كلما ركلت الكرة بقوة ، زادت القوة التي نضعها عليها وستتقدم أكثر.
2- امسك الكرة بيدك
يحرك اللاعبون المحترفون أيديهم للخلف بمجرد أن يمسكوا الكرة ، حيث يمنح ذلك الكرة مزيدًا من الوقت لتفقد سرعتها ، مع تطبيق قوة أقل من جانبهم.
3- ادفع السيارة
على سبيل المثال ، يؤدي دفع عربة بقالة بضعف القوة إلى ضعف التسارع.
4- ادفع سيارتين
من ناحية أخرى ، عند دفع عربتي سوبر ماركت بنفس القوة ، فإنها تنتج نصف التسارع ، لأنها تختلف عكسيا.
5- ادفع نفس العربة الممتلئة أو الفارغة
من الأسهل دفع عربة سوبر ماركت فارغة بدلاً من دفع عربة ممتلئة ، نظرا لأن العربة الممتلئة بها كتلة أكبر من العربة الفارغة ، لذلك هناك حاجة إلى مزيد من القوة لدفع العربة الممتلئة.
6- ادفع السيارة
لحساب القوة اللازمة لدفع السيارة إلى أقرب محطة وقود ، بافتراض أننا نقلنا سيارة وزنها طن واحد حوالي 0.05 مترًا في الثانية ، يمكننا تقدير القوة المؤثرة على السيارة ، والتي ستكون في هذه الحالة حوالي 100 نيوتن.
7- قيادة شاحنة أو سيارة
كتلة الشاحنة أكبر بكثير من كتلة السيارة ، مما يعني أنها تتطلب مزيدًا من القوة لتسريعها بنفس القدر.
على سبيل المثال ، عندما تقود سيارة 100 كم على طريق سريع لمسافة 65 كم ، ستستخدم بلا شك كمية أقل بكثير من البنزين مما لو كان عليك القيادة بنفس السرعة على نفس المسافة في شاحنة.
8- شخصان يمشيان معا
يمكن تطبيق نفس المنطق أعلاه على أي جسم متحرك. على سبيل المثال ، شخصان يمشيان معا ، لكن شخصًا واحدا لديه وزن أقل من الآخر ، على الرغم من أنهما يمشيان بنفس القدر من القوة ، فإن من يزن أقل سيكون أسرع لأن تسارعهما أكبر بلا شك.
9- شخصان يدفعان طاولة
لنتخيل شخصين ، أحدهما بقوة أكبر من الآخر ، يدفعان طاولة في اتجاهات مختلفة.الشخص الذي لديه أكبر قوة يدفع باتجاه الشرق ، والشخص الأقل قوة يدفع باتجاه الشمال.
إذا أضفنا كلتا القوتين ، فسنحصل على نتيجة تساوي حركة الجدول وتسارعه. لذلك ، سوف يتحرك الجدول في اتجاه الشمال الشرقي ، على الرغم من وجود ميل أكبر نحو الشرق ، بالنظر إلى القوة التي يمارسها الشخص الأقوى.
10- لعب الجولف
في لعبة الجولف ، يكون تسارع الكرة متناسبا طرديا مع القوة المطبقة مع المضرب ويتناسب عكسيا مع كتلتها. يتأثر المسار بقوة الهواء ، مما قد يؤدي إلى تغيير بسيط في اتجاهه.