المعبّر، في كل لحظة، vr'(t) يمثل شعاع تسارع مركز عطالة الجسم الصلب والذي يساوي ar = حيث
عن تغير حركة هذه النقطة.
أول حركة تتم دراستها هي الحركة، المعتبرة دائرية منتظمة، لمركز كوكب أو قمر أرضي. نبحث، في البداية،
عن خصائص شعاع التسارع. نبيّن من خلال تسجيل لحركة دائرية منتظمة، أن الشعاع
t
v
Δ
Δr
هو دوما مركزي
يؤول إلى الصفر، تأخذ قيمة الشعاع حدا غير معدوم، مساوية ل Δt وأنّ، من أجل
R
v2
ar : إنه شعاع التسارع
لحركة دائرية منتظمة. بأخذ بعين الاعتبار القانون الثالث لكبلر، نبيّن حينئذ، أن تطبيق القانون الثاني لنيوتن
على حركة كوكب أو قمر أرضي، يقود إلى أنّ قيمة القوة المتسببة في الحركة، تعطى بالعلاقة:
هي كتلة الكوكب أو القمر الأرضي. m حيث F = 4π 2m/ KR2
كتلة m' 4 حيث π 2 / K = Gm' يتعلق بالكوكب (أو النجم) المركزي، نلاحظ، أنه بوضع K علما أنّ الثابت
والتي تمثل عبارة قانون الجذب العام حيث F = Gmm'/ R النجم أو الكوكب المركزي، نحصل على العلاقة 2
ثابتا كونيا. G تمثل
24
نتناول دراسة حركة السقوط في الهواء بالطريقة التالية:
- ملاحظة سقوط ورقة في الهواء يؤدي إلى التساؤل عن تأثر طبيعة الحركة بسبب وجود الاحتكاكات مما
يجعلنا نبحث أولا عن شروط الحصول على حركة جسم صلب في الهواء تكون شاقولية نحو الأسفل.
يوحي V(t) نسجّل بعد ذلك تجريبيا تطور سرعة الجسم بدلالة الزمن.إنّ شكل المنحني البياني الممّثل ل
بافتراض وجود احتكاكات سببها الهواء ومتعّلقة بالسرعة. وعليه نحاول كتابة المعادلة التفاضلية لسرعة الحركة
باستعمال القانون الثاني لنيوتن.إنّ شكل المنحنى التجريبي المتحصل عليه يم ّ كن (بالمقارنة مع ما درس في
f (V) الوحدتين السابقتين) نمذجة الاحتكاكات بقوة وحيدة
r
تزداد قيمتها بزيادة السرعة. ُنكتب حينئذ المعادلة
هي دافعة أرخميدس) و لا نبحث على حّلها. نتجّه بعد π حيث ) mV'= mg −π − f (V ) التفاضلية على الشكل
و نصل إلى mV'= mg ذلك للبحث عن الشروط الواجب توفيرها حتى نبسّط المعادلة و نكتبها على الشكل
النموذج المسمى بالسقوط الحر.إنّ حل هذه المعادلة التفاضلية المبسّطة يؤدي إلي المعادلات الزمنية لحركة
السقوط الحر.
ندرس، بعدها حركة قذيفة (بإتباع نفس الاستدلال حول احتكاكات الهواء و دافعة ارخميدس). نحدّد، من خلال
تسجيل لحركة مركز عطالتها، خصائص شعاع التسارع:
. نبيّن أن شعاع التسارع يبقى شاقوليا نحو الأسفل وقيمته ثابتة.
FT S mg . القوة المتسببة في هذه الحركة هي قوة الثقالة
r r
. / =
بإسقاط هذه العلاقة على محور أفقي، نحصل على ، ar = gr إن تطبيق القانون الثاني لنيوتن يسمح بكتابة
x''= وَ 0 y''= −g : المعادلتين التفاضليتين
إنّ حل هاتين المعادلتين يؤدي إلى المعادلات الزمنية للحركة ومنه لمعادلة مسار القذيفة.
مع الملاحظة أنه من غير الضروري الاستفاضة في موضوع القذيفة والاكتفاء بتحديد القوة الفاعلة و قوانين
الحركة.
يهدف الانفتاح على عالمي الكم والنسبية إلى إبراز حدود ميكانيك نيوتن.
من أجل هذا، يمكن الاكتفاء، بتناول أمثلة بسيطة لطرح التساؤلين التاليين:
- لماذا تشغل الذرات المتماثلة التركيب الحجم نفسه ؟ إذا كانت ميكانيك نيوتن تنطبق على ذرة
الهيدروجين مثلا، ليس هناك ما يتعارض لأن يكون لذرات الهيدروجين حجوما مختلفة، وأن الإلكترون المنجذب
من طرف النواة بقوة متناسبة مع 2
1
R
يستطيع أن يتموقع على مسافات مختلفة بالنسبة للنواة، في حين يتأسس
على تماثل حجوم ذرات العنصر الواحد وكذا تماثل حجوم شواردها ؛ إن هذه (cristallographie) علم البلورات
الخاصية للمادة لا يمكن أن ُتفسر إلا في إطار نظرية جديدة تتلاءم والبنية الجزيئية: إنها نظرية الكم التي
تفترض عدم استمرارية أبعاد الأجسام المجهرية.
- متى يمكن القول عن حادثين أّنهما متزامنين؟
إن ميكانيك نيوتن تفترض أن زمن ملاحظة الظاهرة يوافق زمن حدوثها، هذا يفرض بأن المعلومة تنتقل آنيا
من التركيبة المدروسة إلى الملاحظ، بينما نعلم بأنها تنتقل بسرعة انتشار الضوء وهذا يفّند صلاحية ميكانيك
نيوتن لدراسة الحركات ذات السرعة القريبة من سرعة انتشار الضوء وهو الحال في الفيزياء الفلكية تحديدا؛ إن
نظرية النسبية هي الأكثر ملاءمة للدراسة في هذا الميدان.
نكتفي في هذا المستوى بالإشارة لنظريتي (الكم و النسبية)، دون المبالغة في التوسع، فنقتصر على ما يمكن أن
يفهمه التلاميذ خلال حصة تدوم ساعة واحدة.
الرئيسية 
