الحركة الدائرية تحير نيوتن

[raman]

السلام عليكم

في الحركة الدائرية لجسم يقال عادة: لايسقط الجسم نحو مركز الدائرة لأن القوة الجاذبة المركزية تساوي القوة الطاردة المركزية، ولكن ... ألا يجب أن يخرج الجسم عن مساره الدائري عندما تتساوى القوتان مقدارا وتتعاكسان اتجاها؟!

ما تعليقك يا قارئي الكريم

السلام عليكم

[azouze]

اخي الكريم رغم ان فهمي للفزياء قليل لكني سؤحاول المشاركة فقط .

اي جسم معرض لقوتان متساويتان مقدارا متعاكستان اتجاها مئاله السكون .
وفق قوانين نيوتن .
اما في الخركة الدائرية فان كانت قوة الجذب تساوى قوة الطرد الناجمة عن العطالة .

فان الجسم يبقى في حركة دوران مادامت تلك القوتان متساويتان .
ان فاقت قوة الجذب حد التساوي اندفع الجسم نحو المركز في حركة دورانية قد تكون عبارة عن قطع او تكون عبارة عن حلزون دائري .

ان ضعفت قوة الجذب او فاقت قوة الطرد قوة الجذب ينفلت الجسم مبتعدا عن المركز ايضا في حالة دورانية " قطع او حلزون " ..

يشترط نيوتن قوة خارجية تادي الى فارق القوة ..

هذا ببساطة المبتدئين امثالي ..

[raman]

السلام عليكم

لن يبق الجسم على مساره الدائري لو خضع لقوتين تساوتا مقدارا وتعاكستا اتجاها بل سيستمر في خط مستقيم

انتظر مشاركة أخرى قبل أن أحل هذا اللغز، وبالمناسبة هذا السؤال ينتمي إلى مجموعة الأسئلة التي تسمى أسئلة المتناقضات ، وكانت تستهوي بعض كبار العلماء مثل أينشتين وبوانكاريه وأولر

السلام عليكم

[جنين]

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته,,

بدايةً يا أخي نعتذر لتقصيرنا في النقاشات العلمية ( لأن الواحد في الحقيقة يشغل باله مليون نقطة لذلك يبتعد عن نقاش نقاط مهمة لأجل النقاط الأهم) نعود لسؤالك ..

في الحقيقة لا اتخيل الحركة الدائرية كما وصفتها بل ولا استخدمه لأنه بإعتقداي طريقة غير صحيحة لتوصيل المعلومة ..

بل أرى أن الحركة الدائرية يجب تخيلها كالتالي :

لنفرض جسم يتعرض لقوة أفقية تجعله يتحرك بتسارع معين ( ولنفرض لسهولة أن محصلة القوى على الجسم المتحرك صفر أي أن الجسم يتحرك بسرعة ثابته وتسارع صفري في مستوى أفقي)

والآن إذا أدخلنا على هذا الجسم المتحرك بسرعة ثابتة أفقياً , قوة عامودية , سوف يكون أثر هذه القوة العامودية هي تغيير اتجاه هذه السرعة ولن تأثر على مقدارها..

ولو استمررنا في خلق هذا التعامد بين أتجاه السرعة والقوة ( ولنسميها القوة المركزية لتتميز) سوف نخلق ما يعرف بالحركة الدارية)

ولو اثرت على هذا التعامد قد ينتج لديك قطع ناقص وليس دائرة ..

اي أن القوة الطاردة المركزية هي قوة غير حقيقية أفترضت لجعل قوانين نيوتن صالحة في الجمل الغير عطالية ( المتسارعة) ..

             والسلام عليكم ورحمة الله وبركاته.

[Tyns]

لا أعرف أي تناقض هذا هو الذي تتكلمون عنه، وما هو النقص الموجود في معادلات نيوتن، وأي جمل غير عطالية هي هذه؟؟؟؟؟؟
من أجل توضيح أكبرصنعت هذا الملف البسيط (الملف موجود في المرفقات) ارجو أن تحملوه ربما يوجد سوء فهم فقط.
أرجو أن أكون قد أفدت كما أرجو أن أستفيد.

[جنين]

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

اخ Tyns  يبدوا أنك لم تقرأ ماسبق وتتأمله جيداً لذلك لم تعرف مانقول ؟! <<< ( على فكرة لا يفتح معي الملف المرفق )

عموماً هذا رابط ممتاز في موقع يحمل عدة أسئلة جيداً جداً وهو يشمل كل الفكرة االمطروحة هنا ويشرحها بشكل واضح جداً من بداية تساؤل الأخ raman ( ولماذا ظهر هذا التساؤل)  إلى رأيي بالموضوع..  <<<< وبإطلاعك عليه سوف تختصر الكثير من النقاش  للوصول لما نعنيه .

http://math.ucr.edu/home/baez/physics/General/Centrifugal/centri.html


 والسلام عليكم ورحمة الله وبركاته

[Tyns]

السلام عليكم، أما بعد
شكرا أخي جنين على تفاعلك، بالنسبة للرابط الذي وضعته فإني للأسف لم لأستفد منه شيئا لأني معرب+مفرنس فقط.
أما بالنسبة لموضوعنا فأنا لا أزال متمسكا بما قلته، أما الملف الوجود في المرفقات فللأسف لا أعرف لماذا تلف، من أجل هذا حملته على الرابط الموجود في الأسفل. وفي الختام أقول أن هذا رأي فإن أصبت فمن الله وإن أخطأت فمن نفسي ومن الشيطان.

حمل الملف المرفق:Circular_Motion

[جنين]

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

للأسف الموقع الذي حملت عليه محجوب في السعودية لذلك لعلك تحمل ملفك هنا
http://almobile.maktoob.com/org/

لعلي أطلع عليه فيسهل علي التعليق ...

أما بالنسبة للغتك ألا تستطيع طيب بالفرنسي أن تبحث عن ( سبب ظهور مصطلح القوة الطاردة المركزية)

ويا اخي ماتكلمنا عنه موجود في عدد لا يحصى من المواقع والكتب , وليس رأي شخصي او ماشابه ...
ألم تتعرض خلال دراستك لسبب ظهور مفهوم القوة الطاردة المركزي وقوى أخرى تستعمل لتفسير الظواهر بقوانين نيوتن إذا كانت المرجعية المقاس منها متسارعة ( غير عطالية) مثل قوة كوريلس (Coriolis force) <<<< يمكنك البحث عنها في هذا المنتدى أعتقد أني سبق أن كتبت في كلا القوتين لا أذكر مدى وضوحهما ( حيث أنه في تلك الفترة لم تكن هذه المفهايم وضحه في ذهني كما هي الآن)..

يا اخي كما تعلم نحن كفيزيائين لكي نقوم بقياس أمر يجب أن نقيسه بالنسبة لمرجع معين <<<< اي يجب ان يكون لك ماتقيس بالنسبة له وبذلك تعرف مدى صحة قياساتك ويتم التوافق عليها من قبل الأخرين لأنهم حتى لو أختلفوا بالنتائج الأولية.. فهم سوف يعرفون سبب الإختلاف وأن الإختلاف ظاهري فقط ولا بد في النهاية من توافق النتائج لكي نقول أنها صحيحة.

وهذا ينطبق هنا أيضاً فإذا قلت لي أنك في جملة معينة ولاحظت أن هناك قوة معينة أثرت عليك ولكنها مجهولة إضطررت لفرضها لأنك شاهدت اثرها <<< هنا يجب علي أن لا أقول لك أنك تحلم بل ماقلت واقعي بالنسبة لك لأن المرجعية التي تقيس بالنسبة لها ( متسارعه ) وهي مختلفة عن المرجعية التي أقيس بالنسبة لها ( غير متسارعة)  لذلك اختلفنا في حقيقة وجود هذه القوة..

<<< هذا المفهوم عولج بكثير من الأماكن وكان الرابط الذي وضعته لك من أجملها , فقد إطلعت عليه قبل أمس وكن جيد ومفيد وواضح ..  وإذا كان ماتحتاجه نقطة أونقطتين سوف أساعدك بتوضيحهما إن شاء الله .. ولا أعتقد أننا مختلفان ( الذي أعتقده أنك لم تتعرض لموضوع يتعاطى مع النتائج إذا أخذت من مرجع متسارع وإذا ركزت على هذه النقطة سوف يتضح لك كل شيء)

      والسلام عليكم ورحمة الله وبركاته

[أرشميدس مصر]

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته.....


أتمنى أن أتمكن من إزالة هذا الالتباس، رغم أني منذ زمن طويل لم أشغل بالي بهذه الأمور اللطيفة للأسف،،،


هناك عدة أمور في ثنايا النقاش أدت إلى ظهور تناقضات مع أنه في الواقع لا تناقض ولا شيء  '>  !!!


الأمر الأول:

QUOTE

في الحركة الدائرية لجسم يقال عادة: لايسقط الجسم نحو مركز الدائرة لأن القوة الجاذبة المركزية تساوي القوة الطاردة المركزية، ولكن ... ألا يجب أن يخرج الجسم عن مساره الدائري عندما تتساوى القوتان مقدارا وتتعاكسان اتجاها؟!

ليس هذا هو سبب عدم سقوط الجسم، ألا ترون أن القوتين الجاذبة والطاردة قوتا فعل ورد فعل؟؟ وبالتالي فهما لا يؤثران على نفس الجسم، ولا يمكن أن يقع جسم تحت تأثير هاتين القوتين معا!!


السبب ببساطة في أن الجسم لا يسقط نحو مركز الدائرة ، أنه: ما من سبب يجعله يسقط نحو مركز الدائرة!!

ابتداءً الجسم يتحرك في خط مستقيم كما ذكرت جنين -جزاها الله خيرا-، والقوة الجاذبة المركزية جذبت الجسم عموديا على اتجاه حركته فغيرت اتجاه حركته ولكنها لم تغير من مقداره لأنها عمودية عليه!!

لو كان الجسم ساكنا في البداية لأمكن أن يسقط إلى المركز، أما وهو متحرك ابتداء فلا.. وإلا فأين العطالة!


الخطأ الثاني: هو القول بأن الجسم الواقع تحت قوى متزنة مآله السكون هذا غير صحيح .. الجسم الواقع تحت قوى متزنه يظل في نفس حالته الحركية، إن ساكنا فساكنا وإن متحركا فبسرعة ثابتة في خط مستقيم، أي مآله عدم التعجيل (عدم اكتساب عجلة).

 والجسم هنا ليس واقعا تحت قوى متزنة.. القوة الطاردة المركزية تؤثر على مركز الدائرة وليس على الجسم الدائر...



لكم التعليق...!!
والسلام عليكم '>

[raman]

السلام عليكم

إجابة الأخت جنين هي الصحيحة

سؤال آخر من أسئلة المتنافضات تحت مشاركة بعنوان( جمع المتجهات لا يصلح)

السلام عليكم

[جنين]

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته,,

QUOTE

ليس هذا هو سبب عدم سقوط الجسم، ألا ترون أن القوتين الجاذبة والطاردة قوتا فعل ورد فعل؟؟ وبالتالي فهما لا يؤثران على نفس الجسم، ولا يمكن أن يقع جسم تحت تأثير هاتين القوتين معا!!

أخي أرخميدس يبدوا أنك خلطت بين القوى الأساسية ( الحقيقية) وغير الحقيقية ..!

فقوى الفعل ورد الفعل موجودة في كل مرجعية نقيس منها ( سواء كانت متسارعة أم غير متسارعة)  وهي ليست مثل القوة الطاردة المركزية التي لا نحتاج لفرضها إلا في المرجعية المتسارعة..

QUOTE

القوة الطاردة المركزية تؤثر على مركز الدائرة وليس على الجسم الدائر

هذا غير صحيح فالذي يؤثر على مركز الدائرة هو قوى رد الفعل وليست القوة الطاردة المركزية , بل إذا كنت في هذه الحالة (أي تدير مثلاً كرة مربوطة في حبل وهذا الحبل ممسوك بيدك ) فإنك لن تلاحظ القوة الطاردة المركزية ولن تعترف بوجودها .. ( لأنك في هذه الحالة يمكن إعتبارك مرجعية غير متسارعة ) حتى لو كنت على الأرض <<< نعم الأرض بشكل عام لا تعتبر جملة عطالية ولكن في هذا المثال يمكن أعتبارها كذلك نتيجةً لقصر الفترة الزمنية لحدوث  دوران الكرة( وبالتالي لن تأثر على مشاهدات التجربة بشكل ملحوظ)

لكنك سوف تلاحظها فقط إذا كنت في جملة غير عطالية ( لنفرض أنه الأرض أيضاً ولكن هنا الذي سوف تلاحظه هو قمر صناعي يدور مع الأرض بنفس الفترة الزمنية ) هنا لعلمك بوجود قوة الجاذبية وأنت ترى القمر الصناعي ساكن في مكانه ولم  يسقط  هنا سوف تجد نفسك مضطر لفرض قوة الطرد المركزية لتحقيق قوانين نيوتن ( أو كالمثال الذي يعرض لنا دوماً لو تخيلت نفسك في سيارة تدور ..) أطلع على الرابط الذي اردفته في رد سابق سوف يفيدك ..

QUOTE

السلام عليكم

وعليكم السلام ورحمة الله وبركاته .. أهلاً أخ رامان..

QUOTE

إجابة الأخت جنين هي الصحيحة

شكراً  ,لكن كنت أعتقد ان هذا نقاش علمي لذلك ظننتك سوف تسبقني في تصحيح ما وقع به الأخ أرخميدس !! <<< وإلا  ماهو وجه الفائدة في قول إجابة صحيحة إذا كان ماراح يستفيد منها من حاول على الأقل ..

       والسلام عليكم ورحمة الله وبركاته

[raman]

السلام عليكم

الأخت الكريمة جنين:
لقد لاحظت من خبرتي المحدودة في المنتدى(مشاركتي الأولى حول: نحو فهم أعمق لقوانين الفيزياء-منتدى دراسات الفيزياء) مشاركة الغالبية بطريقة مختصرة لا تناسب طرح الأفكار بعمق، فجعلت مشاركاتي نبضية مختصرة، وردك كان وافيا، أما تناول كل جزئية من النقاش فهذا يثيره كل مشارك حسب حاجته، ورابطك حول الموضوع اطلعت عليه ويفي بالغرض، ولكن تأكيدا لعدم تجاهلي للنقاش سأضيف ما يلي:
لقد كنا في دراستنا الثانوية، وأحيانا الجامعية، نتعامل مع القوانين الفيزيائية كأدوات سحرية لحساب مجاهيل من مقادير معلومة نعوضها في القانون المناسب، ولكن لو فكر الواحد منا قليلا في مسألة استخدام قوانين نيوتن في صناعة صاروخ يوصلنا للقمر عمليا وليس نظريا ، لظهر عندها ضعف فهمنا للقوانين التي نحفظها عن ظهر قلب، والتي منها إشكالية القوى العطالية وجمل المقارنة العطالية ، وهي تدرس بعمق مناسب في مرحلة الدراسات العليا تحت عنوان الميكانيكا الكلاسيكية، حيث يشرح ميكانيك لاغرانج وميكانيك هاملتون بصفتها معادلات تكافئ معادلات نيوتن التفاضلية ، ولكن بتعميم أكبر وصلاحية أوسع. في الحقيقة كافة برامج ارتياد الفضاء ودراساته تعتمد عليها، بل ميكانيك هاملتون بلغ من التعميم ما مكنه من أن يطبق حتى في الميكانيكا الكمومية في عالم الذرات.

السلام عليكم

[Tyns]

لكن يا أخ جنين، إذا ما قمنا باختيار معلم عطالي و قمنا بدراسة حركة نقطة مادية تقوم بحركة دائرية فسوف ندخل في الحسبان القوة الطاردة المركزية، وهذا دون التطرق إلى أي معالم غير غاليلية.
أنا أتفق معك بخصوص تسارع كوريوليس...إلخ. لكن نقطة الأصل مازالت غامضة،
فمثلا في نظرية بور يدرس حركة الإلكترون حول النواة وتتم هذه الدراسة في معلم عطالي يفترض به أن يكون ساكنا، لكن بور يضع المساواة بين قوة كولوم و القوة الطاردة المركزية؟؟
و هنالك عديد الأمثلة المشابهة.

[raman]

السلام عليكم

الأخ الكريم Tyns

في مثال دراسة حركة الألكترون الدائرية ، بور حسب طاقة الالكترون الدنيا(لذرة هدروجين معتدلة وغير مثارة) التي تساوي المشتقة الأولى بالنسبة لنصف قطر الذرة(بعد الالكترون الأدنى عن النواة) لمجموع طاقة الالكترون الحركية وطاقته الكامنة ، أي تعامل بور مع مقادير قياسية سلمية غير متجهة .

ولو أردت أن تستخدم مفهوم القوة كمتجه فعبارة القوتان المركزيتان الجاذبة والطاردة خطأ في قراءة العلاقة الرياضية التي يجب أن تقرأ كما يلي:

قوة كولوم تساوي تسارع الالكترون المركزي نحو النواة مسببة حركة دائرية ، وهذا تطبيق مباشر لقانون نيوتن الثاني لا نحتاج فيه لقوة طاردة مركزية ، فقانون نيوتن الثاني يربط سبب تسارع الجسيم في طرف المعادلة بمسبب هذا التسارع في الطرف الأخر للمعادلة وهو القوة(كولوم في مثالك) لهذا يطلق على هذا القانون أحيانا قانون السببية.

وكلامنا باعتبار المعلم العطالي في النواة ، ولو جعلناه في الالكترون لحصلنا على نفس النتيجة على حركة النواة بالنسبة للالكترون (الساكن في هذه الحالة)

نحمد الله أن الكتب الحالية ، أو معظمها ، لم يعد يشرح الحركة الدائرية برسم متجهين متعاكسين على القمر حول الأرض أو الالكترون حول النواة ، والشكر لجهود اختصاصيي تطوير المناهج من العلماء المجهولين

السلام عليكم

[جنين]

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

أهلاً اخ رامان ,, صحيح ماقلته عن مستوى إستيعاب العلوم ولا داعي أنك تروح تشوف كيف يصنع الصاروخ عشان يبدوا لك مدى ضعفنا العلمي .. بل حتى لو تذهب للمعامل , خاصةً معامل التخصص وتشوف مدى الفهم الي فيها ونسبة الخطأ الكبيرة ؟؟!! ونمشيها زي السلام عليكم ؟؟!! بدون مانسأل لماذا  ؟؟ هذه الأجهزة هي نفس أجهزة الشركة الي يطلعون منها نسبة الخطأ صغيرة جداً .. وياسلام لو تطلع على نتائج معمال جامعات أخرى تجد أنهم من الدقة يصلون إلى فارق 0.004 ويبررون حتى نسبة الخطأ هذه !!<<<< أمور كثيرة تحسسنا بالعجز والحاجة للإصلاح .. أعاننا الله وأياكم للوصول لأقوم الطرق.

-----------------

نجي الآن لسؤالك أخ Tyns

بدايةً اخي لا تدخلنا بنموذج بور فهذا حديث اخر طويل <<< على قولتهم حديث ذو شجون  '>  لأن هذا نموذج تبسيطي  غير صحيح  يستخدم أحياناً لتسهيل وصول للفكرة للمبتدئين مع أهمية تنبيههم لذلك ..( ويكفي أن تنتبه إلى أن الشحنة المتحركة تطلق اشعة لتعلم عدم مطابقة هذا النموذج للواقع) <<<< مع اني أعتقد ان رذرفورد هو الذي قال أن الإلكترون يدور حول النواة وحسب قيمة  التردد الزاوي يكون مقدار الشعاع الخارج , وبور  فسر قيمة الشعاع الخارج بطريقة اخرى وهو  أنتقال الأكترون من مدار لأخر  .... إلخ

لهذا سوف نكتفي بالجزئية الأاولى من سؤالك , وهو الذي له علاقة بموضوعنا هنا ..

QUOTE

إذا ما قمنا باختيار معلم عطالي و قمنا بدراسة حركة نقطة مادية تقوم بحركة دائرية فسوف ندخل في الحسبان القوة الطاردة المركزية،

لماذا سوف ندخل بالحسبان القوة الطاردة المركزية ؟؟ إطلع على أول رد لي هنا ( وهو يعالج حركة دائرية من وجهة نظر مراقب في جملة عطالية( غير متسارعة) ) وقل لي أين هي القوة الطاردة المركزية ؟؟؟!!

                   والسلام عليكم ورحمة الله وبركاته