قصور ذاتي

Explanation of inertia by NASA employee.

القصور الذاتي أو العطالة ، هي خاصية من خواص كل المواد تجعل الجسم الذي لا يتحرك مستمرًا في حال عدم حركته، مالم تدفعه قوة إلى الحركة. ويجعل القصور الذاتي أيضًا الجسم المتحرك مستمرًا في الحركة بسرعة ثابتة وفي الاتجاه ذاته ما لم تتدخل قوة خارجية وتغير حركته. ومثل هذه القوة وحدها هي القادرة على أن تجعل الجسم المتحرك يبطئ من سرعة حركته، أو يُسرع، أو يتوقف، أو يدور. والاحتكاك مع الأجسام الأخرى إحدى القوى التي تُبطّئ، عادة، أو ُتوقِف الأجسام المتحركة.

وتتوقف القوة المطلوبة لتغيير حركة جسم ما على كتلة ذلك الجسم. ويمكن تعريف الكتلة بأنها كمية المادة الموجودة في جسم ما. وكلما كبرت كتلة الجسم كان تحريكه أو تغيير اتجاهه وسرعته أصعب. فإيقاف قاطرة متحركة، على سبيل المثال، يحتاج إلى جهد أكبر من إيقاف سيارة تسير بالسرعة ذاتها. والسبب في ذلك هو العلاقة بين القصور الذاتي والكتلة. ويعرف علماء الفيزياء الكتلة عادة بأنها قياس للقصور الذاتي عِوضًا عن قياس المادة.

وتتوقف الصعوبة في تغيير اتجاه أو سرعة جسم ما أيضًا على السرعة التي يتم بها التغيير. وإبطاء، أو زيادة سرعة جسم ما، أو جعله يدور فجأة تكون أصعب من إحداث هذه التغيرات بالتدرج. وتجد السيارة صعوبة أكثر في التوقف على طريق منحنٍ وهى تسير بسرعة عالية عنها وهي تسير بسرعة بطيئة. ويستخدم علماء الفيزياء مصطلح تسارع لوصف معدل التغير في اتجاه أو سرعة جسم ما.

وكان العالم البريطاني السير إسحق نيوتن أول من وصف القصور الذاتي. وقدَّم هذه الفكرة في أول قانون خاص بالحركة، نُشر عام 1687م.

قام نيوتن باستخدام مبدأ التكافؤ لغاليليو ليشكل منه المبدأ الأول من قوانبن الحركة ضمن اطار الفيزياء النيوتنية ، و فق هذه النظرة فالجسم لا يحتاج لأي قوة للحفاظ على حركته المنتظمة ، مخالفا بذلك الرؤية القديمة لأرسطو و اتي ترى أن أي حركة تحتاج لقوة في حين يكون الجسم المستقل عن كل قوة بحالة راحة و سكون .

حسب الرؤية النيوتنية : ينعدم الفارق بين الأجسام المتحركة حركة منتظمة و الأجسام الساكنة و هذا أدى بالتالي لنشوء فكرة الإطار المرجعي أو االجملة المرجعية العطالية ، و هي جمل مرجعية ساكنة أو متحركة منتظمة غير متسارعة. يلاحظ جميع المراقبين في الجمل المرجعية العطالية نفس القوانين الفيزيائية ، فالمراقب الساكن على الأرض يرى الكرة الضغيرة تسقط سقوطا حرا بشكل عمودي ، كما المراقب في جملة عطالية متحركة بانتظام ( مثل قطار ذو سرعة ثابتة ) سوف يرى الكرة تسقط بشكل شاقولي(مسار منحني) أيضا ( هناك تماثل في الرؤية اذا ) . عندما يكون المراقبان في جملتين مرجعيتين مختلفتين يمكن التحويل من احداثيات احدى الجمل إلى الأخرى عن طريق التحويل الغاليلي و هو عبارة عن سحب خطي بسرعة ثابتة ).

في الجمل اللاعطالية التي تتحرك بشكل غير منتظم حركة متسارعة ، تخضع الأجسام و المراقبين ضمن هذه الجمل إلى قوى افتراضية مثل قوى كوريوليس ، مثل هذه القوى لا يمكن نشوؤها ضمن الجمل العطالية .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 تعريف

هي ميل أي جملة فيزيائية لمقاومة التأثيرلت الخارجية المفروضة عليها . و حسب القانون الأول لنيوتن تصبح العطالة ميل الجسم لمقاومة أي تغيير في حركته المنتظمة نتيجة فرض قوة خارجية . و بما أن هذا الميل للمحافظة على الحركة المنتظمة يترجم عمليا حسب قانون نيوتن الثاني بنقصان التسارع مع زيادة الكتلة من أجل نفس القوة المطبقة فقد جرى اعتبار الكتلة مقياسا لعطالة الجسم أو الجملة الفيزيائية .

و تكون الكتلة باختصار ثابت التناسب بين القوة المطبقة على الجملة و التسارع الناتج عن هذه القوة .

هذه العطالة نفسها هي التي تقاوم التسارع المفروض على أي جسم عندما تتسارع حركة الجملة المرتبط بها ، فعندما نكون في سيارة و تتسارع فجأة نشعر بقوة جذب خلفية تعاكس جهة تسارع السيارة ، و بما ان هذه القوة غير ناتجة عن التفاعل مع جسم آخر بل ناتجة عن عطالة الجسم لذا ندعوها ب ( قوة العطالة ) و تشابهها قوة العطالة النابذة في الحركة الدائرية ( اي انها ببساطة رد الفعل في قانون نيوتن الثالث ).

 الجمل المرجعية العطالية

قام نيوتن باستخدام مبدأ التكافؤ لغاليليو ليشكل منه المبدأ الأول من قوانبن الحركة ضمن اطار الفيزياء النيوتنية ، و فق هذه النظرة فالجسم لا يحتاج لأي قوة للحفاظ على حركته المنتظمة ، مخالفا بذلك الرؤية القديمة لأرسطو و اتي ترى أن أي حركة تحتاج لقوة في حين يكون الجسم المستقل عن كل قوة بحالة راحة و سكون .

حسب الرؤية النيوتنية : ينعدم الفارق بين الأجسام المتحركة حركة منتظمة و الأجسام الساكنة و هذا أدى بالتالي لنشوء فكرة الإطار المرجعي أو االجملة المرجعية العطالية ، و هي جمل مرجعية ساكنة أو متحركة منتظمة غير متسارعة. يلاحظ جميع المراقبين في الجمل المرجعية العطالية نفس القوانين الفيزيائية ، فالمراقب الساكن على الأرض يرى الكرة الضغيرة تسقط سقوطا حرا بشكل عمودي ، كما المراقب في جملة عطالية متحركة بانتظام ( مثل قطار ذو سرعة ثابتة ) سوف يرى الكرة تسقط بشكل شاقولي أيضا ( هناك تماثل في الرؤية اذا ) .

عندما يكون المراقبيان في جملتين مرجعيتين مختلفتين يمكن التحويل من احداثيات احدى الجمل إلى الأخرى عن طريق التحويل الغاليلي و هو عبارة عن سحب خطي بسرعة ثابتة ).

في الجمل اللاعطالية التي تتحرك بشكل غير منتظم حركة متسارعة ، تخضع الأجسام و المراقبين ضمن هذه الجمل إلى قوى افتراضية مثل قوى كوريوليس ، مثل هذه القوى لا يمكن نشوؤها ضمن الجمل العطالية .

 التاريخ وتنمية المفهوم

 النظريات الاسلامية

المقالة الرئيسية: فيزياء اسلامية

 Theory of impetus

المقالة الرئيسية: Theory of impetus

انظر أيضاً: Conatus

 النسبية

•  مقالة مفصلة: النسبية

 تفسيرات

 الكتلة والقصور الذاتي

The mass of a body determines the momentum $P$ of the body at given velocity $v$; it is a proportionality factor in the formula:

$P=mv$

The factor m is referred to as inertial mass.

But mass as related to 'inertia' of a body can be defined also by the formula:

$F=ma$

Here, F is force, m is mass, and a is acceleration.

 انظر أيضة

• نسبية عامة
• Inertial guidance system
• List of moments of inertia
• Mach's principle
• قوانين نيوتن للحركة
• Newtonian physics
• Special relativity
• Kinetic Energy
• Steiner theorem

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 المصادر

• الموسوعة المعرفية الشاملة

• Ragep, F. Jamil (2001a), "Tusi and Copernicus: The Earth's Motion in Context", Science in Context (Cambridge University Press) 14 (1-2): 145–163
• Ragep, F. Jamil (2001b), "Freeing Astronomy from Philosophy: An Aspect of Islamic Influence on Science", Osiris, 2nd Series 16 (Science in Theistic Contexts: Cognitive Dimensions): 49-64 & 66-71

 وصلات خارجية

• Inertia (animation)
• Jean Buridan Stanford Encyclopaedia of Philosophy
• Inertia Formula

 كتب وأوراق بحثية

• Butterfield, H (1957) The Origins of Modern Science ISBN 0-7135-0160-X
• Clement, J (1982) "Students' preconceptions in introductory mechanics", American Journal of Physics vol 50, pp66–71
• Crombie, A C (1959) Medieval and Early Modern Science, vol 2
• McCloskey, M (1983) "Intuitive physics", Scientific American, April, pp114–123
• McCloskey, M & Carmazza, A (1980) "Curvilinear motion in the absence of external forces: naïve beliefs about the motion of objects", Science vol 210, pp1139–1141
• Masreliez, C.J., Motion, Inertia and Special Relativity – a Novel Perspective, Physica Scripta, (dec 2006)