القوى الداخلية والخارجية

تشرح هذه المقالة ما هي القوى الداخلية والقوى الخارجية. ستجد تعريفات للقوى الداخلية والقوى الخارجية بالإضافة إلى أمثلة لكلا النوعين من القوى. وأخيرا، سوف تكون قادرا على رؤية الاختلافات بين القوى الخارجية والداخلية.

ما هي القوى الداخلية؟

القوى الداخلية هي القوى التي تؤثر بها جزيئات الجسم المختلفة أو أجزاء النظام على بعضها البعض. وبعبارة أخرى، فإن القوى الداخلية للنظام هي تلك التي تعمل داخل النظام المذكور.

بسبب قانون نيوتن الثالث، والذي يسمى أيضًا مبدأ الفعل ورد الفعل، فإن القوى الداخلية متساوية ومتعاكسة في أزواج. ولذلك، بشكل عام، مجموع كل القوى الداخلية في النظام يساوي الصفر.

لهذا السبب، لا يتم تمثيل القوى الداخلية عمومًا في مخطط الجسم الحر، لأنه سيتم تمثيل قوتين تلغي إحداهما الأخرى.

في بعض كتب الفيزياء، تسمى القوى الداخلية أيضًا بالقوى المتبادلة، لكن هذا نادر جدًا.

ما هي القوى الخارجية؟

القوى الخارجية هي القوى التي تمارسها أنظمة أخرى على الجسم أو النظام قيد الدراسة. وبعبارة أخرى، فإن القوى الخارجية للنظام هي تلك التي تعمل خارج هذا النظام.

على غرار القوى الداخلية، فإن القوى الخارجية التي يطبقها نظامان مختلفان لها نفس الحجم ولكن اتجاهها معاكس.

على عكس القوى الداخلية، يجب تمثيل جميع القوى الخارجية على مخطط الجسم الحر.

علاوة على ذلك، عندما يكون مجموع القوى الخارجية صفرًا، يكون الجسم أو النظام في حالة توازن انتقالي .

في الفيزياء هناك نوعان من القوى الخارجية:

• القوى الخارجية النشطة : تلك القوى التي تعزز حركة الجسم أو النظام. على سبيل المثال، تحاول قوة الجاذبية الأرضية سحب الأجسام نحو مركز الكوكب.
• القوى الخارجية المتفاعلة : تلك القوى المتولدة كرد فعل لقوة أخرى. على سبيل المثال، القوة العمودية تعاكس قوة الجاذبية وتبقي الجسم على الأرض.

أمثلة على القوى الداخلية والقوى الخارجية

بمجرد أن نرى تعريف القوى الداخلية والقوى الخارجية، سنرى أمثلة على كلا النوعين من القوى لفهم معناها بشكل أفضل. وبشكل أكثر دقة، سنرى حالة حقيقية، اعتمادًا على ما نعتبره نظامًا للدراسة، يمكن اعتبار نفس القوة داخلية أو خارجية.

فإذا أعطينا مثالاً شخصاً يحمل شيئاً ما فإن القوى الخارجية والداخلية تتغير تبعاً للنظام الذي نرغب في دراسته.

إذا أردنا تحليل النظام الذي يشكله الشخص والجسم، فإن القوى الخارجية هي وزن الشخص (P ₁ ) ووزن الجسم (P ₂ ) والقوة العمودية (N ₁ ) التي يؤثر بها الجسم . الأرض على الشخص الذي يتصدى للقوتين السابقتين. في هذه الحالة، القوة التي يمارسها الشخص للإمساك بالجسم هي قوة داخلية لأنها تفاعل بين جزأين من نفس النظام وبالتالي لا ينبغي تمثيلها.

من ناحية أخرى، إذا اخترنا الجسم فقط كنظام، فإن القوى الخارجية هي قوة وزن الجسم (P ₂ ) والقوة التي يجب أن يمارسها الشخص للإمساك بالجسم (N ₂ ). وبما أن الشخص في هذه الحالة ليس جزءًا من النظام، فإن القوة المطبقة على الجسم تكون خارجية وبالتالي يجب سحبها.

الفرق بين القوى الداخلية والقوى الخارجية

ولإتمام الشرح وتوضيح المفاهيم، سنسلط الضوء فيما يلي على الفروق بين القوة الداخلية والقوة الخارجية.

الفرق بين القوى الداخلية والقوى الخارجية هو ما إذا كانت مدرجة في نظام الدراسة أم لا. تحدث القوى الداخلية بين الأجزاء أو الجزيئات في النظام، بينما تمارس القوى الخارجية بواسطة عوامل خارج النظام.

بالإضافة إلى ذلك، لا ينبغي تمثيل القوى الداخلية على مخططات الجسم الحر، في حين يجب تمثيل جميع القوى الخارجية بيانيا.

وأخيرًا، لاحظ أن نفس القوة يمكن اعتبارها داخلية أو خارجية للنظام حسب النظام المختار، كما رأينا في المثال أعلاه.