مقاله ها

[03]

قانون اول نیوتون

هر جسمی یا وایستاده و همونجور وایستاده میمونه، یا داره با یه سرعت ثابت روی خط صاف میره و همینجور ادامه میده مگه اینکه یه نیرویی مجبورش کنه این وضعیت رو عوض کنه.

فیزیکنیوتون از صفر

سوار اسنپ شدی و داری با گوشیت ور میری که یهو آقای راننده میزنه رو ترمز و تو با کله میری تو داشبورد!

حالا سوال اینجاس که کی تورو هل داد جلو؟

راننده که دستش رو فرمون بود، صندلی هم که کسی رو هل نمیده، کسی هم که عقب ننشسته. پس چیشد که پرت شدی جلو؟

تو و ماشین داشتید با هم ۶۰ تا میرفتید جلو، ترمز خود ماشین رو وایسوند، آقای راننده رو هم کمربند چسبوند به صندلی، ولی تو عین اسکلا رفتی تو داشبورد چون کمربند نبسته بودی.

میشه این ماجرا رو یجور دیگه تعبیر کرد. 🤔

تو در واقع پرت نشدی جلو، تو فقط همراه ماشین وانستادی!

یعنی این ماشین بود که زیر پات واستاد ولی تو همراه ماشین وانستادی!

این همون اینرسی یا لختی هست که گالیله مطرحش کرد، گالیله سال ۱۶۴۲ به رحمت خدا رفت ولی همون سال توی انگلیس یه بچه بدنیا اومد به اسم نیوتون که بعدا همین حرفا گالیله رو برداشت و تبدیلش کرد به اولین قانون از سه قانون معروف نیوتون:

هر جسمی یا وایستاده و همونجور وایستاده میمونه، یا داره با یه سرعت ثابت روی خط صاف میره و همینجور ادامه میده مگه اینکه یه نیرویی مجبورش کنه این وضعیت رو عوض کنه.

تا اینجا همون حرف گالیله اس ولی نیوتون یه چیز بهش اضافه کرد که کل داستان رو عوض کرد.

نیرو!

نیرو یعنی هرچیزی که حرکت جسم رو عوض میکنه. این تعریف خیلی ساده بنظر میاد ولی دقیقا برعکس حرفی هست که ارسطو میزد و ارسطو فکر میکرد نیرو چیزیه که اجسام رو در حال حرکت نگه میداره، مثل همون چرخ که من هل میدادم، دست من داره چرخ رو حرکت میده و تا ولش کنم، حرکت هم تموم میشه.

ولی نیوتون میگه که نه اصلا هم اینطور نیست و دست تو چرخ رو حرکت نمیداد بلکه داشت حرکت چرخ رو عوض میکرد.

کارمندای محترم فروشگاه رفاه هم که دنبالم میکردن دقیقا همین نقش رو داشتن و اومده بودن که حرکت منو عوض کنن :))))

خب برگردیم سر وقت اسنپ، ما هنوز در همون لحظه ای هستیم که شما با صورت رفتی تو شیشه، و گفتم که دلیل پرتاب شدن شما این بود که ماشین زیر پای شما ایستاد ولی شما به حرکت ادامه دادی و با سرعت ۶۰ کیلومتر در ساعت رفتی تو شیشه.

با استناد به قانون اول نیوتون، ترمز ماشین یه نیرو هست که به ماشین وارد میشه و حرکتش رو عوض میکنه، ولی ترمز ماشین به شما وارد نمیشه و حرکت شما ادامه پیدا میکنه.

برای همین ماشین وایمیسه ولی شما نه!

ولی اگر کمربندت رو ببندی، اونوقت کمربند یه نیرو بهت وارد میکنه و حرکت تورو هم عوض میکنه.

حالا حرکت به چند شکل میتونه عوض بشه؟ بیا دوباره تو همون اسنپ بشینیم:

‍۱. چراغ سبز میشه و راننده گاز میده و تو میچسبی به صندلی، ماشین راه افتاد ولی تو هنوز ثابت بودی و برای همین صندلی باید هلت بده تا تو هم همراه ماشین راه بیفتی.

۲. راننده یهو ترمز میکنه و همون داستانی که گفتم.

۳. راننده یه پیچ تند رو میپیچه و تو پرت میشی سمت در یا میری تو شیکم آقای راننده. در این حالت ماشین پیچید ولی شما هنوز هم کمربندت رو نبسته بودی و داشتی صاف میرفتی.

این سومی یکم عجیبه چون سرعت ماشین داخل پیچ شاید تغییر نکرده باشه ولی بازم حرکتش عوض شده!

قانون اول نیوتون رو بذار دوباره یادت بیارم:

هر جسمی یا وایستاده و همونجور وایستاده میمونه، یا داره با یه سرعت ثابت روی خط صاف میره و همینجور ادامه میده مگه اینکه یه نیرویی مجبورش کنه این وضعیت رو عوض کنه.

این خط صاف خیلی مهمه اینجا، یعنی پیچیدن و عوض شدن حالت حرکت هم به یک نیرو احتیاج داره.

ولی اگه همه اینا درست باشه، یه چیزی اینجا جور در نمیاد.

مثلا شما داخل هواپیما نشستی و هواپیما داره با سرعت ۹۰۰ کیلومتر در ساعت حرکت میکنه و شما هم در همون حین داری آب میوه میخوری و همه چیز عادیه و انگار نه انگار با چنان سرعت زیادی در حال حرکت هستی!

این چجوری میشه؟

جوابش اینه که حرکت رو حس نمیکنیم و فقط عوض شدن حرکت رو حس میکنیم!

داخل ماشین اسنپ هم وقتی راننده با یه سرعت ثابت تو اتوبان صاف حرکت کنه شما هیچی حس نمیکنی و با گوشیت ور میری ولی اگه راننده گاز بده یا ترمز کنه یا بپیچه، اونوقت تکون میخوری و عوض شدن حالت حرکت رو حس میکنی.

داخل اون هواپیما هم وقتی تو آسمون صاف و با سرعت ثابت میره، هیچ نیرویی حرکت تورو عوض نمیکنه پس تو و آب میوه که دستت هست و مهماندار و همه چی با همدیگه ۹۰۰ تا میرید جلو و همه چیز بنظرتون عادی میاد.

ولی موقع تیک آف و فرود و داخل چاله هوایی هست که متوجه میشی ای داد بیداد در حال حرکت هستی.

اینجا میشه کلی سوال مختلف پرسید، ولی مهم ترینش اینه که نیرو تا چقدر و تا کجا میتونه حرکت رو عوض کنه؟

  1. دماسنج، مایکروویو و چند فرضیهتصور کن وارد یه آزمایشگاه شدی که داخلش یه اتاق عجیب وجود داره و ازت میخوان که دمای این اتاق رو در یک میلیون سال پیش محاسبه کنی!
  2. قوطی پپسی!داشتم به این قوطی پپسی نگاه میکردم و ایده برای این پست به ذهنم رسید.
  3. تابش کیهانیتو دهه ۶۰ میلادی، داخل یه آزمایشگاهی در ایالت نیوجرسی آمریکا یه آنتن شیپوری شکل خیلی بزرگ بود و این اولش برای ارتباط با ماهواره ها ساخته شده بود ولی خب بعدش دیگه بیکار شد و دو تا دانشمند جوان و کنجکاو به نام های آرنو پنزیاس و رابرت ویلسون تصمیم گرفتن ازش برای مطالعه سیگنال های رادیویی فضا استفاده کنن.
  4. خالقمسئله خالق/پروردگار رو میشه از دو زاویه متفاوت بررسی کرد و هر دوی این زوایا لونه خرگوش هستن و خب شما تا زمانی که وارد لونه خرگوش نشدی احتمالا یه جواب ساده و کلیشه ای تو ذهنت هست و حالا با توجه به محیطی که داخلش رشد کردی میای میگی که من به خالق اعتقاد دارم یا ندارم.