القوى والطاقة
القوى و الحركة
ما الذي يَجعَلُ الأشياءَ تَتحرَّكُ؟ لماذا يَطفو القارِبُ؟ كيفَ يَعمَلُ المِغنَطيسُ؟ إن تُرِكَ وشأنُهُ سوفَ يَظَلُّ أيُّ جِسمٍ ساكِنًا لكن إن دُفِعَ أو سُحِبَ يَبدأُ التَّحرُّكَ. ما يَدفَعُ الأجسامَ أو يَسحَبُها يُسَمّى قُوّةً. كثيرًا ما تُنتِجُ القُوّةُ حَرَكةً. فمثلًا يُنتِجُ المُحرِّكُ قُوّةً ت...
اقرأ المزيد >>
القُوَى
تُحيطُ بنا القُوَى من كُلِّ جانِب؛ والقُوّةُ دَفْعٌ أو شَدٌّ تُؤثِّرُ في الجِسْم. فالرِّيحُ تبذلُ قوَّةً حينَ تهُبُّ، والجاذبيةُ الأرضية قوّةٌ تجذِبُ الأشياءَ نحوَ مركزِ الأرض فتكسبُها أوزانَها. والحيواناتُ والمَكِناتُ أيضًا تؤثِّرُ بِقُوًى مختلفة. فعندما تثِبُ جُندُبَةٌ من سطح ورقةِ نَبات، تَضْغ...
اقرأ المزيد >>
القُوَى المُتَوازِنة
إذا سُلِّطتْ قوَّةٌ على جسْمٍ ولم يحدثْ شيءٌ، فهذا يَعني أنَّ القوَّةَ المسَلَّطةَ توازِنُها قوَّةٌ أُخرى. ففي لُعبةِ شَدِّ الحَبْل مثلًا، قد يشُدُّ كُلٌّ من الفريقَين بجهدٍ وقُوَّةٍ بالغَيْن والحَبْلُ باقٍ في موضعه. ذلك لأنَّ قُوى الفَريقَين مُتعادلة؛ فهما يَشُدَّانِ في اتجاهَيْن مُتَضادَّينِ بق...
اقرأ المزيد >>
القُوَى في الموائِع
تَسْري الموائعُ (سوائلَ كانت أَمْ غازات) عندما تؤثِّرُ قُوَّةٌ فيها؛ وهي لا شَكْلَ مُحدَّدًا لها فتتَّخِذُ شَكْلَ الوِعَاءِ الذي يحتويها. وإذا ضُغطت الموائعُ بقُوَّةٍ مّا، تنتَقِلُ القُوَّةُ الضاغطة إلى سَائرِ أجزاء المائع. وتُعرَفُ هذه الظاهرةُ بقاعِدة پَسْكال، وتُسْتَخدمُ في تشغيل بعضِ المُعَدّ...
اقرأ المزيد >>
القُوَى والحَرَكة
الجِسْمُ المتحرِّكُ يبقى مُتحرِّكًا ما لم تعملْ قوَّةٌ على إيقافِه؛ والمركباتُ الفضائيَّة تؤكِّدُ ذلك. فهيَ تمخُرُ الفضاءَ إلى الأبد بسُرعةٍ ثابتة حتّى تؤثِّر قوَّةٌ فيها. وقد استغرقَ توصُّلُ البشرِ إلى هذا المفهوم قُرابةَ ألفَي سنة. فقد اعتقدَ المفكرُ الإغريقيُّ، أرسطو أنَّ الجِسْمَ يتحرَّكُ فقط...
اقرأ المزيد >>
القُوَى والطَّاقة
كُلُّ ما يحدثُ، مِن بَريقِ البَرْق إلى شَدِّ شَريط الحِذاء، يتطلَّبُ طاقةً؛ فبِدُونِ الطاقة لا شيءَ يستطيعُ العيشَ أو الحركة. الحيواناتُ تَسْتَخدمُ الطاقةَ في السَّير والركض، والنباتاتُ تستخدِمُها في النمُوّ. الرِّيحُ بالطَّاقةِ تَهُبُّ، والأمواجُ بِها تموجُ عَبْرَ المحيط، والسيَّارةُ تسيرُ بالطّ...
اقرأ المزيد >>
الماء
نحنُ مُحاطونَ بالماءِ. فأَكثَرُ من 70% من سَطحِ الأَرضِ تُغطّيهِ البِحارُ والمُحيطاتُ الشّاسِعةُ و10% من سَطحِ الأَرضِ - أي مثلُ حَجمِ أمريكا الجنوبيّةِ - مُغَطّى بالجَليدِ. إلّا أنّه لا يُضافُ كثيرٌ منَ الماءِ إلى الأَرضِ. المَطَرُ الذي يَهطِلُ من السَّماءِ هَطَلَ من قَبلُ لبَلايينِ المَرّاتِ وس...
اقرأ المزيد >>
المَكِنَاتُ
ليست جميعُ المَكِنَاتِ ضخمةً وكثيرةَ الضَّجة؛ فالعَديدُ منها آلاتٌ صغيرةٌ تُسْتَخدمُ لأداءِ أعمالٍ بسيطة. لكن مَهما كانَ حجمُ الآلة، فالمفروضُ أنَّها تجعلُ أداءَ العمل المُعَيَّن أَسْهل. فبَعْضُها يُحيلُ الحَرَكةَ القصيرةَ إلى حركةٍ أطول، أو القوَّةَ الصغيرة إلى قوَّةٍ أكبر؛ وبعضُها الآخر يستطيعُ...
اقرأ المزيد >>
المُحَرِّكات
الصَّارُوخُ أقوى المُحرِّكات؛ فهو يستطيعُ رَفْعَ عربةٍ فضائيَّةٍ ثقيلة عن الأرض وإطلاقَها إلى الفَضَاء. الطَّائراتُ والسيَّاراتُ والسُّفنُ والدرَّاجاتُ الناريَّة ومَكنات كثيرةٌ أُخرى تُسَيَّرُ بمُحرِّكاتِ البنزين أو بمحرِّكاتِ الديزِل. وبدونِ هذه المحرِّكاتِ كُنَّا نظَلُّ نعتمِدُ على قُوانا الذات...
اقرأ المزيد >>
النّار
صاعِقةٌ تَصعَقُ شَجَرةً أو لابةٌ تَخرُجُ حمراءَ مُتَّقِدةً من بُركانٍ، يُمكِنُهما بَدءُ حَريقٍ في ثَوانٍ وربّما من حَوادِثَ طبيعيّةٍ كهاتَينِ، اكتَشَفَ ناسُ ما قبلَ التّاريخِ النّارَ منذُ حوالي مليونِ عامٍ. ثمّ تَعلَّموا كيفَ يُشعِلونَ نارًا لأنفُسِهم بحَكِّ عودَينِ أو ضَربِ حجَرَينِ من نَوعٍ خاص...
اقرأ المزيد >>
انتِقالُ الحرارة
إذا كنتَ على مَقرُبةٍ من نارٍ أو مدفأة، تسري الحرارةُ إلى جسدك من الوَسَط المحيط. أمَّا إذا كنتَ خارجَ البيت في يومٍ قارِس، فالحرارةُ تنبعِثُ من جَسدكَ إلى الهواء حَواليك. تنتقِلُ الحرارةُ دائمًا من الجِسْم الحارِّ إلى الجِسْم البارد، أو من الجُزْءِ السَّاخِن من جِسْمٍ إلى جُزْئه البارِد. والحرار...
اقرأ المزيد >>
تحَوُّلاتُ الطَّاقة
في التفريغِ البَرْقيِّ تتحوَّلُ الطاقةُ الكهربائيَّة بمَشهدٍ مُثيرٍ إلى طاقةٍ ضَوئيَّة وصَوتيَّة وحَرَاريَّة. والواقِعُ أنَّ تحوُّلاتِ الطاقة من شكلٍ إلى آخرَ جارِيَةٌ حولَنا باُستمرار. فعندما تضغَطُ زِرًّا كهربائيًّا، تتحوَّلُ الطاقةُ الكهربائيَّة فَورًا إلى طاقةٍ ضَوئيَّة وحراريَّة. واليَراعةُ ...
اقرأ المزيد >>
جَمْعُ القُوَى ومُحَصَّلاتُها
الكثيرُ من الأجسام يُؤثِّرُ فيها أكثَرُ من قوَّةٍ واحدة. فوَزْنُ اليَخْت مثلًا، قُوَّةٌ تشُدُّه إلى أسفل فيما يَدفعُه الماءُ إلى أعلى بقوَّةٍ مُعادِلةٍ تمنعُه من الغَرَق. وتهُبُّ الرِّيحُ على الأشرعة فتَدْفعُ اليختَ بقُوَّةٍ عَبْرَ الماء، لكِنَّ الماءَ يُضادُّ حركةَ المركب بقوِّةٍ تبطِئُ سُرعته. ...
اقرأ المزيد >>
قُوَى الدَّوران والتَّدوير
عندما تُديرُ مِقْوَدَ الدرَّاجة، فإنَّكَ تشُدُّ جانِبًا منه وتَدْفعُ الجانبَ الآخر. وهذا مِثالٌ على القُوَى المُزدوِجة أو قُوَى الإزواج في الدَّوران والتَّدوير. أمّا النُّقطةُ التي يدورُ حولَها الجِسْمُ فتُدعى المُرتكَزَ أو مِحورَ الِارْتِكاز. ويمكِنُ لِقُوَّةٍ مُفْردة أن تديرَ الجِسْمَ إذا سُلِّ...
اقرأ المزيد >>
قِياسُ القُوَى
غالِبًا ما يُعَبِّرُ العُلماءُ عن مِقْدار القُوَّةِ بوَحْدَةِ النيوتُن (المُسَمّاة تكريمًا لِلسِّير إسحق نيوتُن)، عِلمًا أنَّ كتلةَ الكيلوجرام على سطحِ الأرض تزِنُ حَوالى 10 نُيوتُن - أو على الأصح 9.8 نُيوتُن. ويُسْتَخدمُ الميزانُ الزُّنْبُرُكيّ عادةً في قِياسِ القوَّة اعتمادًا على مُرونة نابضِه،...
اقرأ المزيد >>