تويت
هل كل شيء ثابت بدون حركة حقًا؟
في البداية فلنستعرض معنى مفهوم الحركة: الحركة هي تغيّر مستمر في موقع جسم بالنسبة إلى جسم آخر نفترضه ثابتًا، ولتوضيح ذلك سنستعين بقانون نيوتن الأول للحركة، الذي ينص على أن الجسم الساكن يظل ساكنًا والجسم المتحرك يبقى متحركًا في خط مستقيم مالم تؤثر عليه أي قوى خارجية، ويُطلق على هذا القانون اسم «القصور الذاتي»، والذي من خلاله يتم اتخاذ أي جسم كإطار مرجعي، ويمكننا منه أن نحدد حركة أي جسم آخر.
فإذا كنت جالسًا في غرفة فستعتقد بأن كل شيء ثابت من حولك، إلا أن هذا الاعتقاد خاطئ تمامًا، فهنالك دائمًا حركة حتى لو لم نستطع رؤيتها. فالجزيئات والذرات تهتز وتتحرك حولك في كل ثانية من كل يوم، بالتالي فإن الأشياء من حولنا على حركة دائمة.
كيف يمكن تحديد إن كان جسم ما يتحرك؟
وهنا يأتي سؤال مهم، كيف باستطاعتنا تحديد ما إن كان جسم ما يتحرك؟ وهنا سأعطيك ملخصًا لمقالنا هذا، فدعنا نتخيل قليلًا بأنك واقف أمام منزلك وقد مرت سيارة في الطريق أمامك، فسوف تستطيع بكل سهولة أن تستنتج بأن السيارة تتحرك عن طريق مقارنتها بجسم ثابت.
لنفترض مثلًا بصندوق بريد خاصتك أو بدراجتك الهوائية المتواجدة في حديقة منزلك، أو حتى بمنزل صديقك في الطرف المقابل من الشارع، إن الأشياء الساكنة غير المتحركة التي استخدمناها في المقارنة السابقة هي ببساطة تدعى بـ”النقاط المرجعية”.
لكن ليس من الضروري أن تكون جميع النقاط المرجعية ثابتة، فعلى سبيل المثال، تخيل معي أنك تسافر في عربة قطار وأن هذه العربة تسير بسرعة 50 متر في الثانية، وبعد لحظات وجّهتَ رأسك نحو النافذة وإذ بقطار آخر يتحرك بجانب القطار الذي تسافر به بسرعة 60 متر في الثانية في نفس الاتجاه أيضًا، وما هي إلا لحظات حتى تجاوزتك تلك العربة، فلا بد في هذه الحالة من أن تشعر ولو كأنك تتحرك إلى الوراء وليس إلى الأمام.
ولو كانت العربتان تمتلكان نفس السرعة لشعرت وكأنك ثابت في مكانك لا تتحرك، إنك في هذه الحالة استخدمت العربة المجاورة كنقطة مرجعية حددت بواسطتها إن كنت تتحرك أم لا، وهنا تستطيع التأمل بالنسبية المتضمنة في هذا المفهوم، فأنت في الحالة الثانية تتحرك ولكن السرعات المتساوية للعربتان أوهمتك بأنك ثابت لا تتحرك.
تُدعى سرعة الأجسام المتحركة بالنسبة لأجسام ثابتة أو متحركة بـ”السرعة النسبية”، وتُدعى حركتها بـ”الحركة النسبية”.
إن للنقاط المرجعية أهمية كبيرة في الفيزياء، فنحن نقوم بجميع حساباتنا بالنسبة للنقاط المرجعية، على سبيل المثال دعنا نتخيل أنك نراقب طائرة تحلق في الجو، إن سرعة الطائرة بالنسبة لنا هي مجموع سرعتي الطائرة والرياح، ولكن من ناحية أخرى، تظهر الطائرة بسرعات أخرى بالنسبة لطائرات أخرى محلقة في الجو.
لنلخص في النهاية ما تحدثنا عنه، وهو أننا نقوم بتحديد اتجاهات ومقادير سرعة جسم ما بالنسبة لنقطة مرجعية مختارة، وقد تختلف قيم هذه المقادير المقاسة من نقطة مرجعية إلى أخرى.
في البداية فلنستعرض معنى مفهوم الحركة: الحركة هي تغيّر مستمر في موقع جسم بالنسبة إلى جسم آخر نفترضه ثابتًا، ولتوضيح ذلك سنستعين بقانون نيوتن الأول للحركة، الذي ينص على أن الجسم الساكن يظل ساكنًا والجسم المتحرك يبقى متحركًا في خط مستقيم مالم تؤثر عليه أي قوى خارجية، ويُطلق على هذا القانون اسم «القصور الذاتي»، والذي من خلاله يتم اتخاذ أي جسم كإطار مرجعي، ويمكننا منه أن نحدد حركة أي جسم آخر.
فإذا كنت جالسًا في غرفة فستعتقد بأن كل شيء ثابت من حولك، إلا أن هذا الاعتقاد خاطئ تمامًا، فهنالك دائمًا حركة حتى لو لم نستطع رؤيتها. فالجزيئات والذرات تهتز وتتحرك حولك في كل ثانية من كل يوم، بالتالي فإن الأشياء من حولنا على حركة دائمة.
كيف يمكن تحديد إن كان جسم ما يتحرك؟
وهنا يأتي سؤال مهم، كيف باستطاعتنا تحديد ما إن كان جسم ما يتحرك؟ وهنا سأعطيك ملخصًا لمقالنا هذا، فدعنا نتخيل قليلًا بأنك واقف أمام منزلك وقد مرت سيارة في الطريق أمامك، فسوف تستطيع بكل سهولة أن تستنتج بأن السيارة تتحرك عن طريق مقارنتها بجسم ثابت.
لنفترض مثلًا بصندوق بريد خاصتك أو بدراجتك الهوائية المتواجدة في حديقة منزلك، أو حتى بمنزل صديقك في الطرف المقابل من الشارع، إن الأشياء الساكنة غير المتحركة التي استخدمناها في المقارنة السابقة هي ببساطة تدعى بـ”النقاط المرجعية”.
لكن ليس من الضروري أن تكون جميع النقاط المرجعية ثابتة، فعلى سبيل المثال، تخيل معي أنك تسافر في عربة قطار وأن هذه العربة تسير بسرعة 50 متر في الثانية، وبعد لحظات وجّهتَ رأسك نحو النافذة وإذ بقطار آخر يتحرك بجانب القطار الذي تسافر به بسرعة 60 متر في الثانية في نفس الاتجاه أيضًا، وما هي إلا لحظات حتى تجاوزتك تلك العربة، فلا بد في هذه الحالة من أن تشعر ولو كأنك تتحرك إلى الوراء وليس إلى الأمام.
ولو كانت العربتان تمتلكان نفس السرعة لشعرت وكأنك ثابت في مكانك لا تتحرك، إنك في هذه الحالة استخدمت العربة المجاورة كنقطة مرجعية حددت بواسطتها إن كنت تتحرك أم لا، وهنا تستطيع التأمل بالنسبية المتضمنة في هذا المفهوم، فأنت في الحالة الثانية تتحرك ولكن السرعات المتساوية للعربتان أوهمتك بأنك ثابت لا تتحرك.
تُدعى سرعة الأجسام المتحركة بالنسبة لأجسام ثابتة أو متحركة بـ”السرعة النسبية”، وتُدعى حركتها بـ”الحركة النسبية”.
إن للنقاط المرجعية أهمية كبيرة في الفيزياء، فنحن نقوم بجميع حساباتنا بالنسبة للنقاط المرجعية، على سبيل المثال دعنا نتخيل أنك نراقب طائرة تحلق في الجو، إن سرعة الطائرة بالنسبة لنا هي مجموع سرعتي الطائرة والرياح، ولكن من ناحية أخرى، تظهر الطائرة بسرعات أخرى بالنسبة لطائرات أخرى محلقة في الجو.
لنلخص في النهاية ما تحدثنا عنه، وهو أننا نقوم بتحديد اتجاهات ومقادير سرعة جسم ما بالنسبة لنقطة مرجعية مختارة، وقد تختلف قيم هذه المقادير المقاسة من نقطة مرجعية إلى أخرى.