رفتن به محتوا
فلک‌بینfalakbin.ir

دانشنامهمفهوم

قوانین حرکت نیوتن Newton's laws of motion

قوانین حرکت نیوتن سه قانون پایه‌اند که رابطهٔ نیرو و حرکت اجسام را توصیف می‌کنند و اساس مکانیک کلاسیک و محاسبهٔ مدار ماهواره‌ها و سیارات‌اند.

نام‌های دیگر: قانون اول نیوتن، قانون دوم نیوتن، قانون سوم نیوتن

آیزاک نیوتن این سه قانون را در کتاب «اصول ریاضی فلسفهٔ طبیعی» (۱۶۸۷) منتشر کرد. با آن‌ها می‌توان حرکت توپ، خودرو، موشک و سیاره را پیش‌بینی کرد. هنوز مهندسان برای بسیاری از محاسبه‌های فضایی از آن‌ها استفاده می‌کنند.

قانون اول نیوتن چیست؟

جسمی که نیروی خالص بر آن وارد نشود، یا ساکن می‌ماند یا با سرعت ثابت روی خط راست حرکت می‌کند. این ویژگی «لَختی» نام دارد. به همین دلیل فضاپیمایی که موتورش خاموش شده است، در خلأ به مسیرش ادامه می‌دهد.

قانون دوم نیوتن چیست؟

شتاب جسم با نیروی خالص وارد بر آن متناسب و با جرمش نسبت عکس دارد:

F = ma

نیروی بیشتر شتاب بیشتر می‌دهد و جسم سنگین‌تر سخت‌تر شتاب می‌گیرد. مفهوم جرم در همین قانون نقش اصلی دارد.

قانون سوم نیوتن چیست؟

هر نیرو با نیرویی هم‌اندازه و در جهت مخالف پاسخ داده می‌شود. موشک گاز را به عقب می‌راند و گاز موشک را به جلو؛ بر همین پایه کار می‌کند (معادلهٔ موشک).

نیوتن و ستاره‌شناسی

نیوتن این قوانین را با قانون گرانش همگانی ترکیب کرد و نشان داد مدار سیارات که پیش‌تر کپلر وصف کرده بود، از همان قوانین ناشی می‌شود (قوانین کپلر). در سرعت‌های نزدیک نور یا گرانش بسیار قوی، نسبیت خاص و نسبیت عام تصحیح‌هایی لازم می‌دانند.

پرسش‌های رایج

### سه قانون نیوتن را ساده بگو.
اول: بدون نیرو، حرکت تغییر نمی‌کند. دوم: نیرو برابر جرم ضرب‌در شتاب است. سوم: هر کنش واکنشی مساوی و مخالف دارد.

### چرا فضانورد در ایستگاه فضایی وزن خود را حس نمی‌کند؟
چون فضانورد و ایستگاه هر دو در حال سقوط آزاد و هم‌مدارند و نیرویی او را به کف ایستگاه نمی‌فشارد (بی‌وزنی).

### آیا قوانین نیوتن همیشه درست‌اند؟
در سرعت‌های کم و گرانش ضعیف بسیار دقیق‌اند. اما برای سرعت‌های نزدیک نور یا میدان‌های گرانشی شدید باید از نسبیت استفاده کرد.

### فرمول F=ma یعنی چه؟
یعنی نیروی خالص وارد بر جسم برابر حاصل‌ضرب جرم در شتاب آن است.