يشرح هذا المقال ما هي الراحة في الفيزياء. ولذلك ستجد تعريف الراحة في الفيزياء، وما هي أنواع الراحة المختلفة في الفيزياء وأمثلة على الأنظمة الفيزيائية في حالة الراحة. ستتمكن بعد ذلك من رؤية العلاقة بين حالة الراحة والمفاهيم الفيزيائية الأخرى.
ماذا بقي في الفيزياء؟
في الفيزياء، السكون هو حالة من المادة لا يتحرك فيها الجسم، أي أن السكون هو غياب الحركة .
ولذلك فإن الجسم الساكن يعني أنه لا يغير موضعه بمرور الوقت، بل يبقى في نفس المكان.
على سبيل المثال، الشجرة في حالة راحة مستمرة. وبما أن الأشجار ثابتة على الأرض، فهي دائمًا في حالة راحة لأنها لا تستطيع الحركة.
في الواقع، الشجرة ليست في حالة سكون مطلق، لأنه على الرغم من ثباتها على الأرض، إلا أن الأرض تتحرك. أما في الفيزياء، فإننا نعتبرها في حالة السكون لدراسة السلوك الحركي للأجسام. أدناه سننظر إلى الفرق بين نوعي الراحة.
أنواع الراحة في الفيزياء
في الفيزياء هناك نوعان من الراحة :
- الراحة الدائمة : يكون الجسم في حالة راحة بغض النظر عن النظام المرجعي المستخدم. وبالتالي فإن سرعة الجسم تساوي صفرًا.
- الراحة النسبية : يكون الجسم في حالة راحة حسب النظام المرجعي. لذلك إذا كان الجسم لديه نفس سرعة النظام المرجعي، فسنرى الجسم في حالة سكون.
على سبيل المثال، إذا لاحظنا سيارة تغادر الرصيف، فسنتحرك جميعًا. أما إذا رأينا سيارة تتحرك بسرعة معينة من سيارة لها نفس السرعة، فسنعتقد أن السيارة الأخرى في حالة سكون لأنها لا تتحرك بالنسبة لنا. هذا النوع من الراحة هو راحة نسبية.
الراحة وقانون نيوتن الأول
بعد ذلك سنرى ما هي العلاقة بين الراحة وقانون نيوتن الأول، حيث أنهما مفهومان مرتبطان ارتباطًا وثيقًا في الفيزياء.
ينص قانون نيوتن الأول ، والذي يُسمى أيضًا قانون القصور الذاتي، على أن الجسم يظل ساكنًا أو يتحرك بسرعة ثابتة إذا لم تؤثر عليه قوة خارجية. وبعبارة أخرى، يجب أن تؤثر قوة على الجسم لتغيير حالة حركته أو سكونه.
في الختام، وفقًا لقانون نيوتن الأول، فإن الجسم الساكن بالفعل سيظل ساكنًا إلى أجل غير مسمى إذا لم تؤثر عليه أي قوة.
الراحة والاحتكاك
الاحتكاك أو الاحتكاك هو الاحتكاك الذي يحدث بين سطحي جسمين. لذلك، في الفيزياء، قوة الاحتكاك (أو قوة الاحتكاك) هي القوة التي تظهر بسبب الاحتكاك بين سطحي جسمين، وتحدث عندما ينزلق أحدهما فوق الآخر.
وبالتالي فإن القوة التي يجب أن تؤثر لكي يبدأ الجسم في الحركة، أي أن ينتقل الجسم من حالة السكون إلى حالة الحركة، هي قوة الاحتكاك السكوني، وصيغتها كما يلي:
ذهب:
-
هي قوة الاحتكاك أو الاحتكاك الساكن، ويعبر عنها بالنيوتن.
-
هو معامل الاحتكاك السكوني، وليس له وحدة.
-
هي القوة العمودية، ويعبر عنها بالنيوتن.
وبالتالي، إذا أثرت قوة أكبر من قوة الاحتكاك السكوني على جسم ساكن، فإن هذا الجسم سيكون قادرًا على الحركة.
لقد حدث لك بالتأكيد في مرحلة ما أنه عندما بدأت بالفعل في تحريك جسم كان ساكنًا على الأرض، فإنه يتسارع فجأة ويتحرك بشكل أسرع بكثير. وذلك لأن قوة الاحتكاك الديناميكي أقل من قوة الاحتكاك الساكن، أي أن قوة الاحتكاك تقل عندما يكون الجسم متحركًا بالفعل.
الراحة والتوازن
وأخيرا، سنرى ما هو الفرق بين الراحة والحالة المستقرة في الفيزياء، حيث أنهما مفهومان كثيرا ما يتم الخلط بينهما.
الحالة الثابتة هي الحالة التي يكون فيها النظام إذا ظلت جميع المتغيرات التي تحدد سلوكه ثابتة. بمعنى آخر، يكون النظام المادي في حالة مستقرة إذا لم تتغير قيمة جميع متغيراته.
ولذلك، فإن الفرق بين الراحة والحالة المستقرة هو أن النظام المادي يكون في حالة راحة إذا كانت سرعته صفرًا، في حين أن النظام المادي يكون في حالة مستقرة إذا كانت سرعته ثابتة.
وبالتالي، فإن النظام الذي يكون في حالة سكون يكون أيضًا في حالة ثابتة، نظرًا لأن سرعته لها قيمة ثابتة تساوي الصفر. ومع ذلك، يمكن للنظام الفيزيائي أن يكون في حالة مستقرة مع سرعة غير صفرية ولكنها ثابتة، وفي هذه الحالة لا يكون النظام في حالة سكون.