قانون نيوتن الأول - كتاب الفيزياء - الصف 10 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 قانون نيوتن الأول

المفاهيم الأساسية

قانون نيوتن الأول (قانون القصور الذاتي): الجسم يبقى على حالته من حيث السكون أو الحركة المنتظمة في خط مستقيم ما لم تؤثر فيه قوة محصلة تغير من حالته.

القصور الذاتي: ممانعة الجسم لأي تغير في حالته من حيث السكون أو الحركة.

الاتزان: حالة الجسم عندما تكون القوة المحصلة المؤثرة فيه تساوي صفراً، سواء كان ساكناً أو متحركاً بسرعة منتظمة.

خريطة المفاهيم

```markmap

القوة والحركة

القوة والتسارع

الوحدات الدولية للقوة

#### العلاقة: F = ma

#### الوحدة: kg.m/s² أو نيوتن (N)

##### التعريف: القوة التي تكسب 1 kg تسارع 1 m/s²

أمثلة على مقادير القوى الشائعة (جدول 1-4)

#### قوة الجاذبية على قطعة نيكل: 0.05 N

#### قوة الجاذبية على 0.45 kg سكر: 4.5 N

#### قوة الجاذبية على شخص 70 kg: 686 N

#### القوة المؤثرة في سيارة تتسارع: 3000 N

#### قوة محرك صاروخ: 5,000,000 N

جمع القوى (Combining Forces)

#### القوى في نفس الاتجاه

##### القوة المحصلة = مجموع القوى

##### مثال: دفع طاولة بقوة 100 N من شخصين في نفس الاتجاه

#### القوى في اتجاهين متعاكسين

##### القوة المحصلة = الفرق بين القوى

##### مثال: دفع طاولة بقوة 100 N من شخصين في اتجاهين متعاكسين

#### القوى المتساوية والمتعاكسة

##### القوة المحصلة = صفر

##### الجسم لا يتحرك

#### القوى غير المتساوية في اتجاهين متعاكسين

##### القوة المحصلة = الفرق بينهما

##### اتجاه المحصلة هو اتجاه القوة الأكبر

مسائل تدريبية (تحليل القوى)

المطلوب في كل حالة

#### 1. تحديد النظام

#### 2. رسم مخطط الحركة

#### 3. رسم مخطط الجسم الحر

##### تمثيل جميع القوى ومسبباتها

##### تعيين اتجاه التسارع والقوة المحصلة

##### رسم المتجهات بأطوال مناسبة

أمثلة الحالات

#### 1. سقوط أصيص أزهار سقوطًا حرًا (تجاهل مقاومة الهواء)

#### 2. هبوط مظلي بسرعة منتظمة (قوة مقاومة الهواء لأعلى)

#### 3. سحب صندوق بسرعة منتظمة على سطح أفقي (قوة احتكاك)

#### 4. رفع دلو بحبل بسرعة منتظمة (تجاهل مقاومة الهواء)

#### 5. إنزال دلو بحبل بسرعة منتظمة (تجاهل مقاومة الهواء)

قانون نيوتن الأول (القصور الذاتي)

النص

#### الجسم يبقى على حالته من حيث السكون أو الحركة المنتظمة في خط مستقيم ما لم تؤثر فيه قوة محصلة تغير من حالته

الشرح

#### الجسم الساكن يبقى ساكناً إذا كانت القوة المحصلة = صفر

#### الجسم المتحرك بسرعة ثابتة يستمر في حركته إذا كانت القوة المحصلة = صفر

#### القوة المحصلة هي سبب تغير السرعة المتجهة

القصور الذاتي

#### تعريف: ممانعة الجسم لأي تغير في حالته

#### الجسم المتحرك يميل إلى الاستمرار في حركته بنفس السرعة والاتجاه

#### الجسم الساكن يميل إلى البقاء ساكناً

أمثلة توضيحية

#### كرة تتدحرج على سطح أملس (تستمر فترة طويلة)

#### كرة تتدحرج على سطح خشن (تتوقف سريعاً)

#### قائد مركبة يندفع للأمام عند التوقف المفاجئ

الاتزان

#### تعريف: حالة الجسم عندما تكون القوة المحصلة = صفر

#### أنواعه

##### اتزان سكوني (الجسم ساكن)

##### اتزان حركي (الجسم يتحرك بسرعة منتظمة)

#### السكون حالة خاصة من الحركة

تطبيق فيزيائي

#### دفع محرك مكوك الفضاء

##### القوة: 1.6 مليون نيوتن لكل محرك

##### مصدر الطاقة: احتراق الهيدروجين والأكسجين

```

نقاط مهمة

• إذا كانت القوة المحصلة المؤثرة على جسم تساوي صفراً، فإن سرعته المتجهة لا تتغير (مقداراً أو اتجاهاً).
• السطح الأملس (مقاومة قليلة) يسمح للجسم بالاستمرار في الحركة لفترة أطول، مما يوضح قانون نيوتن الأول.
• القصور الذاتي ليس قوة، بل هو خاصية للمادة تميل بها للمحافظة على حالتها الحركية.
• الجسم في حالة اتزان إذا كان ساكناً أو يتحرك بسرعة منتظمة في خط مستقيم.

كيف تكون حركة الجسم عندما تؤثر فيه قوة محصلة مقدارها صفر؟ من المعروف أن الجسم الساكن يبقى في موقعه لأن القوة المحصلة المؤثرة فيه تساوي صفراً.

افترض أن كرة تتدحرج على سطح أفقي، فما الفترة الزمنية التي تستمر فيها بالحَدَرَج؟ فإذا دُحرجت الكرة على سطح أملس ذي مقاومة قليلة مثل أرضية البولنج فسوف تتدحرج فترة زمنية طويلة، وتصبح في حالة حركة تدريجي في سرعتها المتجهة. أما إذا دُحرجت على سطح خشن كالسجاد، فإنها تتدحرج تدريجياً في سرعتها، فتسرعان ما تتوقف الكرة عن الحركة، وتصبح في حالة سكون كما هو موضح في الشكل 6-4. وقد صاغ نيوتن ما سبق فيما يسمى قانون نيوتن الأول، وينص على أن الجسم يبقى على حالته من حيث السكون أو الحركة المنتظمة في خط مستقيم ما لم تؤثر فيه قوة محصلة تغير من حالته.

الكرة الساكنة تبقى ساكنة (a) الكرة المتدحرجة بسرعة ثابتة وعلى خط مستقيم تبقى على حركتها دون توقف ما لم تؤثر عليها قوى خارجية (b).

النيوتن الأول أحياناً قانون القصور، فهل القصور قوة؟ لا، فالقصور هو ممانعة الجسم لأي تغير في حالته من حيث السكون أو الحركة. فإذا كان متحركاً بسرعة ثابتة، فإنه يميل إلى أن يبقى ساكناً، وإذا كان متحركاً بسرعة متجهة ثابتة فإنه يميل إلى الاستمرار في اتجاه حركته وبالسرعة نفسها، كما يتضح في الشكل 7-4.

يندفع قائد المركبة بشدة نحو الأمام في السيارة التي تسير بسرعة متجهة ثابتة في حالة التوقف المفاجئ.

وفقاً لقانون نيوتن الأول، فإن القوة المحصلة هي السبب في تغير السرعة المتجهة للجسم ما، فإذا كانت القوة المحصلة المؤثرة في جسم ما تساوي صفراً كان الجسم في حالة اتزان. وهكذا يكون الجسم في حالة اتزان إذا كان ساكناً، أو متحركاً بسرعة منتظمة. لاحظ أن السكون هو حالة خاصة من الحركة، وتصبح في حالة اتزان. لذلك فإنه إذا كان مقدار القوة المحصلة على أي جسم يساوي صفراً فإنه لن يتعرض لأي تغير في مقدار سرعته أو اتجاهه، ومن ثم يبقى في حالة اتزان.

عند فهم وتطبيق قانوني نيوتن الأول والثاني ستتمكن من تحديد مقادير القوى التي تتعامل معها في بعض أنواع القوى التي ستتعامل معها في دراستك للفيزياء.

دفع محرك الكوك

كل محرك من محركات مكوك الفضاء الرئيسية يزود المكوك بقوة دفع تقدر بـ 1.6 million N وتستخدم هذه المحركات طاقتها من عملية احتراق الهيدروجين والأكسجين.

وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447

102

--- SECTION: قانون نيوتن الأول --- كيف تكون حركة الجسم عندما تؤثر فيه قوة محصلة مقدارها صفر؟ من المعروف أن الجسم الساكن يبقى في موقعه لأن القوة المحصلة المؤثرة فيه تساوي صفراً. افترض أن كرة تتدحرج على سطح أفقي، فما الفترة الزمنية التي تستمر فيها بالحَدَرَج؟ فإذا دُحرجت الكرة على سطح أملس ذي مقاومة قليلة مثل أرضية البولنج فسوف تتدحرج فترة زمنية طويلة، وتصبح في حالة حركة تدريجي في سرعتها المتجهة. أما إذا دُحرجت على سطح خشن كالسجاد، فإنها تتدحرج تدريجياً في سرعتها، فتسرعان ما تتوقف الكرة عن الحركة، وتصبح في حالة سكون كما هو موضح في الشكل 6-4. وقد صاغ نيوتن ما سبق فيما يسمى قانون نيوتن الأول، وينص على أن الجسم يبقى على حالته من حيث السكون أو الحركة المنتظمة في خط مستقيم ما لم تؤثر فيه قوة محصلة تغير من حالته. --- SECTION: الشكل 6-4 --- الكرة الساكنة تبقى ساكنة (a) الكرة المتدحرجة بسرعة ثابتة وعلى خط مستقيم تبقى على حركتها دون توقف ما لم تؤثر عليها قوى خارجية (b). النيوتن الأول أحياناً قانون القصور، فهل القصور قوة؟ لا، فالقصور هو ممانعة الجسم لأي تغير في حالته من حيث السكون أو الحركة. فإذا كان متحركاً بسرعة ثابتة، فإنه يميل إلى أن يبقى ساكناً، وإذا كان متحركاً بسرعة متجهة ثابتة فإنه يميل إلى الاستمرار في اتجاه حركته وبالسرعة نفسها، كما يتضح في الشكل 7-4. --- SECTION: الشكل 7-4 --- يندفع قائد المركبة بشدة نحو الأمام في السيارة التي تسير بسرعة متجهة ثابتة في حالة التوقف المفاجئ. وفقاً لقانون نيوتن الأول، فإن القوة المحصلة هي السبب في تغير السرعة المتجهة للجسم ما، فإذا كانت القوة المحصلة المؤثرة في جسم ما تساوي صفراً كان الجسم في حالة اتزان. وهكذا يكون الجسم في حالة اتزان إذا كان ساكناً، أو متحركاً بسرعة منتظمة. لاحظ أن السكون هو حالة خاصة من الحركة، وتصبح في حالة اتزان. لذلك فإنه إذا كان مقدار القوة المحصلة على أي جسم يساوي صفراً فإنه لن يتعرض لأي تغير في مقدار سرعته أو اتجاهه، ومن ثم يبقى في حالة اتزان. --- SECTION: الاتزان --- عند فهم وتطبيق قانوني نيوتن الأول والثاني ستتمكن من تحديد مقادير القوى التي تتعامل معها في بعض أنواع القوى التي ستتعامل معها في دراستك للفيزياء. --- SECTION: تطبيق الفيزياء --- دفع محرك الكوك كل محرك من محركات مكوك الفضاء الرئيسية يزود المكوك بقوة دفع تقدر بـ 1.6 million N وتستخدم هذه المحركات طاقتها من عملية احتراق الهيدروجين والأكسجين. وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447 102 --- VISUAL CONTEXT --- **IMAGE**: الكرة الساكنة Description: An image showing a bowling ball at rest on a wooden lane. Context: Illustrates an object at rest remaining at rest due to zero net force. **IMAGE**: الكرة المتدحرجة Description: An image showing multiple bowling balls in motion on a wooden lane, with the front ball appearing to slow down. Context: Illustrates an object in motion continuing in motion, with friction causing it to eventually stop. **IMAGE**: قائد المركبة Description: An illustration of a car's interior showing a driver wearing a seatbelt. The driver is leaning forward, suggesting sudden braking. Context: Demonstrates inertia; the driver continues to move forward when the car suddenly stops.