كيف تؤثر القوة في الحركة مع الأمثلة، القوة والحركة، تُعرّف القوة في الفيزياء بأنها تأثير يؤثر بشكل مباشر على الأشياء حتى تغير حالة الجسم أو اتجاهه أو موضعه أو حركته، على سبيل المثال عند رمي كرة تتحرك في اتجاه معين، وتعني القوة أيضًا نسبة التغيير من القوة الدافعة لقوة الوقت في الفيزياء، حيث تعتبر القوة كمية متجهة لمقدار واتجاه معين، بينما الحركة عبارة عن تغيير في موضع الجسم من مكان إلى آخر.
القوة والحركة
وبحسب الدراسات الفيزيائية فإن الحركة تنقسم إلى ثلاثة أجزاء: حركة دورانية ، مثل دوران الأرض حولها ، وحركة خطية ، مثل الحافة المستقيمة التي تتحرك تحت اهتزازات الشارع والبندول ، ويمكن أن تكون أيضًا رأسية أو أفقية ، كما ينبغي أن تكون الحركة والإزاحة مختلفة ، لأن المسافة المقطوعة أثناء الحركة تدل على الإزاحة.
تنقسم أنواع القوى التي تؤثر على الجسم الأساسي في الكون إلى أربعة أقسام رئيسية: قوى التفاعل القوية والضعيفة التي تؤثر على الجسيمات دون الذرية والبروتونات والنيوترونات في النواة الذرية ، والقوة الكهرومغناطيسية التي تؤثر على الشحنات الكهربائية ، وقوة الجاذبية. هذا يعتمد على الكتلة ويؤثر بشكل عام. يبدو أن قوة الجاذبية معروفة لأنها القوة التي تربط الكواكب والشمس والنجوم وتشكل المجرات وعناقيد المجرات وجميع الكائنات خارج الأرض في الكون.
القوة والحركة عنصران لا يمكن فصلهما عن بعضهما البعض. يتوقف الجسم المتحرك عن حركته تمامًا في حالة القوة التي تتسبب فيه في الانقطاع. عبر العصور والقرون السابقة ، ظلت آراء أرسطو قائمة حتى جاء الفيزيائي جاليليو وقاد ، من خلال التجارب والأبحاث العلمية والعملية ، إلى أن قوة الاحتكاك هي القوة المسؤولة عن إيقاف الأجسام المتحركة دون غياب أو ضعف الأصل. القوة التي تسبب الحركة.
كما توصل الفيزيائي جاليليو وقاد بعد فترة من الزمن من خلال التجارب إلى استنتاج مفاده أن غياب الاحتكاك لا يؤثر على حركة الجسم المتحرك ، لأن الجسم المتحرك يستمر في التحرك بالسرعة الصحيحة وفي خط مستقيم بدون تحتاج إلى قوة للتأثير عليها حتى تتحرك.
أنواع الحركة
عند دراسة الميكانيكا ، يتضح أن هناك نوعين رئيسيين من الحركة ، وهما كالتالي:
الحركات البسيطة: أبرز الأمثلة على الحركة البسيطة هي عندما يتحرك الجسم بشكل مستقيم ، يقوم بحركات بسيطة ، أو إذا كان جسمان يتحركان باتجاه بعضهما البعض في خط مستقيم ، فهذا شكل آخر من أشكال الحركة البسيطة وأبسط الحركات هي الأجسام المتحركة تتحرك بسرعة ثابتة دون تسارع ، وهناك أيضًا العديد من الدراسات المعقدة لبعض الأشياء في هذا النوع من الحركة البسيطة ، والتي تتعامل مع دراسة الأشياء التي تتسارع أو تتباطأ ، حيث توجد قوى تتحكم فيها.
الحركات المعقدة: أبرز الأمثلة على الحركة المعقدة هي حركة الجسم المادي عندما يتغير اتجاهه ، أي أنه لا يسير في خط مستقيم. الحركة لا بد أن تكون وراءها قوى تؤثر عليها ، وهذه القوى تحدث في زوايا معينة تؤدي إلى مثل هذه الحركات المعقدة.
كيف تؤثر القوة على الحركة
تتعرض أجسادنا في كل لحظة من حياتنا للعديد من القوى منها الداخلية والخارجية ، ورغم أننا لا نشعر بتأثيرها ، والقوى هي التي تدفعنا للتحرك والتوقف عن الحركة ، وكذلك لتغيير الاتجاه أو السرعة أثناء الحركة. ، ودور القوى لا يتوقف عند الحركة فقط ، فهي مهمة عند محاولة الحفاظ على توازن الجسم ، حيث تتلاعب الأجسام بالقوى المختلفة التي تحيط بنا للحفاظ على التوازن واستقرار الوضع.
تُقاس القوة بالنيوتن (N) فيما يتعلق بالعالم إسحاق نيوتن ، الذي صاغ قوانين الحركة الثلاثة المعروفة في 1678 من خلال تعريف بسيط ، حيث يمكن تعريف القوة على أنها تأثير السحب أو الدفع على شيء ما ، على الرغم من أن مصطلح التسارع في الحياة اليومية يعني زيادة من حيث السرعة ، قد يختلف تعريف التسارع بالمعنى الميكانيكي إلى حد ما.
التسارع هو أيضًا كمية متجهة وله نفس الحجم والاتجاه. تسمى القوى التي تؤثر على أجسادنا نتيجة التفاعل مع البيئة الخارجية بالقوى الخارجية ، بما في ذلك الجاذبية والاحتكاك وقوى رد فعل الأرض ، بينما تسمى القوى التي تنشأ من داخل الجسم بالقوى الداخلية.
عندما تنقبض العضلات في القوى الداخلية فإنها تؤثر على قوة الجر على العظام مما يؤدي إلى حركة العظم حول المفصل ، وتقاوم القوى الداخلية تأثير القوى الخارجية وتحافظ على تماسك بنية الجسم ، و عندما تؤثر هذه القوى المختلفة على الجسم ، فإنها تعمل على جميع مكونات الجسم أثناء الراحة وأثناء الحركة.
يسمى تأثير القوى المختلفة على أنظمة الجسم بالحمل الميكانيكي أثناء أنشطة الحياة المختلفة. يخضع الجسم أيضًا لعدد من القوى ، مما يعني أن أنسجة الجسم تخضع لأنواع مختلفة من الأحمال الميكانيكية ، وهناك أنواع مختلفة من الأحمال الميكانيكية التي يمكن أن يتعرض لها الجسم ، ومنها الشد والضغط والتواء .
كما أن من أبرز الأمثلة على تأثير القوة في الحركة هو عندما يقفز لاعب كرة السلة ليلتقط الكرة ويلاحظ أثناء وجوده في الهواء أنه قفز مبكرًا ، فلن يتمكن من الوقوف في منتصف الكرة. الطريق بعد القفز بينما تكون الجاذبية تحت تأثير القوة فقط ، ويمكن لمس السطح الخارجي لخلق قوة خارجية يعمل الآخرون ضد قوة الجاذبية ، وبالطبع سيعود اللاعب إلى الميدان ، وعندما تلمس قدميه الأرض يدفع الأرض بقدميه مما يخلق تربة قوة ارتداد خارجية أخرى تجبره على القفز مرة أخرى من خلال التغلب على الجاذبية.
بالإضافة إلى لعب دور مهم في الحركة ، تمثل هذه القوى أيضًا عبئًا على أنسجة الجسم ، حيث تُخضع القوة الخارجية مكونات الجهاز العضلي الهيكلي والعضلات والعظام والغضاريف والأوتار والأربطة لأنواع مختلفة من الأحمال الميكانيكية التي تؤدي إلى تغييرات هيكلية في هذه الأنسجة على الجهاز العضلي الهيكلي (مثل كسور العظام أو الأوتار أو الأربطة).
يعتمد مقدار الضرر الذي تسببه القوى الخارجية على نوع الحمل الميكانيكي الذي يتعرض له الجسم وطبيعة الأنسجة المعرضة لهذا الحمل ، لأن الأنسجة تختلف في خواصها الميكانيكية ، وبالتالي في القوة ودرجة الميكانيكية. التحمل والضغوط ، على سبيل المثال ، تتميز العظام بأنها أكثر الأنسجة التي يمكنها تحمل الضغط ، بينما تتمتع الأوتار بقدرة كبيرة على تحمل التوتر ، إلا أن مقاومتها للإجهاد منخفضة.
وتجدر الإشارة إلى أن العظام والغضاريف والأربطة والأوتار يجب أن تتعرض بانتظام لفترة يزداد فيها الحمل ، تليها فترة تقل فيها ، مما يجعلها أقوى ، أي تزيد من قدرتها على تحمل التأثير. من القوى الخارجية ويؤدي إلى ضعف هذه الأنسجة وتقصير الأوتار والأربطة ، وهنا تكمن أهمية الجهاز الحركي والقوى التي تؤثر عليه ، ومن ثم استخدام هذا الفهم في إنشاء برامج التدريب الرياضي التي تسمح بتسخير هذه القوى لتحقيق زيادة وتحسين القدرات والمهارات البدنية لدى الفرد ، وتقليل الإصابات في الجوانب الأخرى.
نختم مقالنا اليوم بتوضيح أنه ينقسم ترتيب الحركات من حيث القوة الخارجية أيضًا إلى جزأين: القوى الناتجة عن التلامس المباشر والتلامس بين الأشياء مع بعضها البعض، وقوى الاحتكاك والاحتكاك.