الموسوعة العربية

ابحث عن أي موضوع يهمك

مفهوم كلما زادت كتلة الجسم زاد قصوره الذاتي والعوامل المؤثرة في القصور الذاتي

بواسطة: نشر في: 7 أكتوبر، 2020
mosoah
كلما زادت كتلة الجسم زاد قصوره الذاتي

كلما زادت كتلة الجسم زاد قصوره الذاتي من المفاهيم الأساسية في علم الفيزياء، وهو واحد من ضمن الظواهر القابلة للتنفيذ والإثبات، ومما لا شك فيه أن هناك علاقة وثيقة تربط بين كتلة الجسم وحجم القصور الذاتي هذه العلاقة سنتناولها معكم بشيء من التفصيل من خلال سطورنا التالية على موسوعة.

كلما زادت كتلة الجسم زاد قصوره الذاتي

قبل البدء في شرح العلاقة التي تربط بين كتلة الجسم والقصور الذاتي تجدر بنا الإشارة إلى مفهوم القصور الذاتي فهو واحد من ضمن المفاهيم الفيزيائية ويشير إلى مقاومة الجسم الساكن للحركة، حيث يتمثل القصور الذاتي في تغيير حالة الجسم السانة إلى الحركة في خط مستقيم بسرعة منتظمة، وتجدر الإشارة إلى أن العالم نيوتن هو أول من أشار إلى هذا المفهوم في قانونه الأول عن الحركة الذي نشره عام 1678م، وينص هذا القانون على أن الجسم يبقى في الحالة الساكنة إذا لم تؤثر عليه قوة خارجية وكذلك يبقى في حالة الحركة طالما لم تؤثر عليه قوة خارجية.

يمكن تعريف الكتلة على أنها الوزن أو الثقل، وتعريفها في علم الفيزياء هو أن الحجم عبارة عن كل ما يحتويه الجسم من مادة، وتتمثل وحدة قياس الوزن في الجرام أو الكيلو جرام، ويختلف الحجم عن الوزن في كونه لا يعتمد على قوة الجاذبية,

علاقة زيادة كتلة الجسم بالقصور الذاتي

كلما ارتفعت كتلة الجسم زاد القصور الذاتي، ونستند في هذه الحقيقة على أن زيادة كتلة الجسم تعوق قدرته على الحركة، حيث تتطلب الحركة حينها جهد أكبر، لذا تعتبر العلاقة بين كتلة الجسم والقصور الذاتي علاقة طردية، حيث يتمثل القصور الذاتي للأجسام في مدى صعوبة تحريكها.

يؤكد قانون نيوتن الثاني على أن العلاقة التي تربط بين كتلة الجسم والقصور الذاتي علاقة طردية حيث بنص هذا القانون على أن تأثير قوة معينة على الجسم يكسِب الجسم تسارع طردي مع هذه القوة وعكسي مع الكتلة، وقد جاء هذا القانون ليؤكد على القانون الأول لنفس العالم.

هل فكرت يومًا لماذا يسهل علينا تحريك كرسي بلاستيكي في حين يصعب علينا تحريك منضدة؟ لعلك فكرت في ذلك حيث ينطوي هذا التفكير على أحد أهم المبادئ الفيزيائية وهو مبدأ العلاقة بين كتلة الجسم والقصور الذاتي.

قانون القصور الذاتي

ينص هذا القانون الذي وضعه العالم إسحاق نيوتن على أن الجسم الساكن يبقى ساكنًا ما لم تؤثر عليه قوة خارجية تؤدي إلى تحريكه، وينص القانون أيضًا على أن الجسم الذي يتحرك بسرعة ثابتة في خط مستقيم يبقى كذلك إلى أن تؤثر عليه قوة خارجية فتؤدي هذه القوة إلى تغيير الحالة إما للسكون أو للتباطؤ.

يُعرف قانون نيوتن الأول باسم قانون القصور الذاتي نظرًا لتناوله لشرح خاصية القصور الذاتي، حيث يصف القانون ميل الأجسام للمحافظة على حالتها الحركية وممانعة تغيرها.

العوامل المؤثرة في القصور الذاتي

هناك عدة مؤثرات تؤثر عل القصور الذاتي ومن أبرز هذه العوامل الآتي:

  • توقف الجسم عن الحركة بشكل مفاجئ.
  • تؤثر زاوية الهبوط أو زاوية الاصطدام بالقصور الذاتي في الجسم فكلما قلت الزاوية كلما زاد القصور الذاتي، ويتضح من هذا أن العلاقة التي تربط بينهم علاقة عكسية.
  • كذلك يؤثر عليها طول الخطوة فكلما زاد طول الخطوة زاد معدل القصور الذاتي، أي أن العلاقة بين طول الخطوة والقصور الذاتي علاقة طردية.
  • تؤثر مسافة الاستناد الأمامي على قصور الجيم فكلما زادت هذه المسافة كلما زاد القصور الذاتي (علاقة طردية).

القصور الذاتي أمثلة

ليتضح تفسير فكرة العلاقة الطردية التي تجمع بين الكتلة والقصور الذاتي ينبغي إسقاطها على أرض الواقع من خلال توضيح الأمثلة التي تحدث فيها هذه الظاهرة ومن أبرز هذه الأمثلة الآتي:

  • سير السيارة بسرعة عالية في خط مستقيم وتوقفها فجأة يؤدي إلى اندفاع الركاب إلى الأمام..
  • كرة القدم لا تتمكن من تغيير اتجاهها بدون وجود قوة خارجية تؤثر عليها.
  • يجد رجال الفضاء صعوبة في الحركة نظرًا لانعدام قوة الجاذبية في الفضاء.
  • لا يمكن التخلص من الأوساخ الموجودة على السجادة إلا من خلال نفضها بقوة تمكنها من التخلص من قوة القصور الذاتي للسكون.
  • توقف العربة بشكل مفاجئ أثناء السير يتسبب في سقوط الأغراض الموجودة في العربية أرضًا.
  • كذلك انزلاق السيارة في منعطف ما بشكل مفاجئ.

بهذا نكون قد وصلنا وإياكم إلى ختام مقالنا الذي أوضحنا لكم من خلاله العلاقة التي تربط بين كتلة الجسم ونسبة القصور الذاتي، فكلما زادت كتلة الجسم كلما زاد قصوره الذاتي ، لذا من المفضل عند قيادة السيارة أو ركوبها الالتفات إلى ضرورة وضع حزام الأمان وتثبيت الأمتعة جيدًا، فدور العلم الأساسي هو توضيح الحقائق التي تكفل للإنسان السلامة.