كل ما تريد معرفته عن القصور الذاتي
تعريف القصور الذاتي:
القصور الذاتي، أو العطالة، مصطلح فيزيائي يشير إلى مقاومة الأجسام لتغيير حالتها الحركية. بمعنى آخر، يميل الجسم الساكن إلى البقاء ساكناً، والجسم المتحرك إلى البقاء متحركاً بسرعة ثابتة في خط مستقيم، ما لم تؤثر عليه قوة خارجية.
قانون نيوتن الأول:
يُعبّر قانون نيوتن الأول عن مفهوم القصور الذاتي، وينص على:
"الجسم الساكن يبقى ساكناً، والجسم المتحرك في خط مستقيم بسرعة ثابتة يبقى كذلك، ما لم تُؤثر عليه قوة محصلة."
أمثلة على القصور الذاتي:
- الشخص الجالس في السيارة: عندما تضغط الفرامل فجأة، يتحرك جسمك للأمام بسبب القصور الذاتي، حتى تتوقف السيارة عن الحركة.
- العملة المعدنية على الطاولة: إذا دفعت الطاولة بسرعة إلى الأمام، ستبقى العملة المعدنية في مكانها لبضع لحظات بسبب القصور الذاتي، قبل أن تتحرك مع الطاولة.
- كرة القدم المتدحرجة: ستستمر كرة القدم في التدحرج في خط مستقيم بسرعة ثابتة على سطح مستوٍ ما لم تصطدم بجسم آخر أو تُؤثر عليها قوة خارجية.
عوامل تؤثر على القصور الذاتي:
- الكتلة: كلما زادت كتلة الجسم، زادت مقاومته لتغيير حالته الحركية. على سبيل المثال، من الصعب تحريك سيارة أكثر من تحريك دراجة.
- الاحتكاك: يُقلّل الاحتكاك من تأثير القصور الذاتي، حيث يُساعد على إبطاء حركة الجسم أو تغيير اتجاهه.
تطبيقات القصور الذاتي:
- أحزمة الأمان: تُساعد أحزمة الأمان على حماية الركاب في السيارة من الإصابات خلال الحوادث، حيث تُقاوم حركة الجسم للأمام بسبب القصور الذاتي.
- المكابح: تعمل المكابح على إبطاء حركة السيارة عن طريق مقاومة حركة العجلات الدوارة بسبب القصور الذاتي.
- الطائرات: تُستخدم مبادئ القصور الذاتي في تصميم وتشغيل الطائرات، مثل الدوران والانزلاق.
القصور الذاتي الدوراني:
يُعدّ القصور الذاتي الدوراني خاصية مشابهة للقصور الذاتي، لكنها تُطبّق على الأجسام الدوارة. يُشير إلى مقاومة الجسم الدوار لتغيير سرعته الزاوية أو اتجاهه.
لحظة القصور الذاتي:
هي مقياس لمقاومة الجسم الدوار لتغيير سرعته الزاوية. كلما زادت لحظة القصور الذاتي، زادت صعوبة تغيير سرعة دوران الجسم.
أمثلة على القصور الذاتي الدوراني:
- 陀螺: يصعب إيقاف دوران الدّ陀螺 بسبب القصور الذاتي الدوراني.
- العجلة الدوارة: يصعب تغيير اتجاه دوران العجلة الدوارة بسرعة بسبب القصور الذاتي الدوراني.
- الأقمار الصناعية: تُحافظ الأقمار الصناعية على دورانها حول الأرض بسبب القصور الذاتي الدوراني.
