لماذا تتحرك العربة !؟
كان هذا السؤال الذي طرحه علينا أحد الزملاء ولم نصل إلى جواب حوله..
السؤال يدور حول قانون نيوتن الثالث في الحركة.. أي قانون «الفعل ورد الفعل» فبحسب هذا القانون نعلم أنه لكل فعل رد فعل يساويه بالشدة ويعاكسه بالإتجاه وهذا قانون نعرفه من المرحلة الإعدادية. وهو قانون بسيط وبديهي. لكن عندما طبقه زميلنا على مثال «العربة التي يجرها حصان» حصلنا على مفارقة!
العربة التي يجرها الحصان : إن قوة الفعل هي قوة جر الحصان للعربة, وقوة رد الفعل هي قوة جر العربة للحصان. وبما أن الفعل يساوي رد الفعل فالمحصلة صفر وبالتالي ينبغي أن لا تتحرك العربة على الإطلاق!
أورد الفيزيائي الشهير «ياكوف بيرلمان» هذه القضية في كتابه «الفيزياء المسلية» تحت عنوان «قانون صعب» وهو يتحدث عن هذه القضية بالتحديد أي عن «مثال الحصان والعربة» ويقول بيرلمان: ((إن قانون نيوتن الثاني رغم بساطته الظاهرة إلا أن القليلين هم من يفهموه بشكل صحيح..)) ويقول أيضاً : ((أنا شخصياً أعترف بأنني لم أفهمه بشكل عميق إلا بعد فترة طويلة..))
إن النقطة الجوهرية في قانون نيوتن الثالث هي أن القوى في الطبيعة لا توجد إلى على شكل أزواج.. فلا وجود لقوة مفردة في هذا العالم!َ..
فأي قوة تؤثر على جسم ما سيرد عليها الجسم بقوة مساوية ومعاكسة..
لكن ينبغي أن نلاحظ القضية الدقيقة التالية:
«قوة الفعل تؤثر على جسم .. وقوة رد الفعل تؤثر على جسم آخر..»والخطأ الذي وقعتم فيه يتلخص باعتباركم أن القوتين تؤثران على جسم واحد..
لنفرض أن الحصان يجر العربة بقوة مقدارها «500 نيوتن» ولندعو هذه القوة بقوة الفعل .. عندها سترد العربة على الحصان بقوة معاكسة مقدارها أيضاً «500 نيوتن» وهذه القوة تؤثر على الحصان وهي القوة التي سندعوها رد الفعل. إن «500 نيوتن» هي قوة قادرة على تحريك العربة بسهولة لأن العربة جسم مخصص للحركة .. فهي أولاً لها عجلات, والإحتكاك عند محور الدوران فيها قليل كثيراً .. أي باختصار قوة الفعل قادرة على تحريك العربة بكل سهولة ويسر ..
لكن ..
هل قوة رد الفعل قادرة على تحريك الحصان ؟!
يجب أن نذكر أولاً عضلات الحصان المفتولة ! وأطرافه الأربعة «المبسمرة» في الأرض ..فهو لا يملك عجلات! ..وبالتالي فقوة رد الفعل البالغة «500 نيوتن» لن تؤثر على حصاننا البطل!
وبالتالي ستتحرك العربة..
ولنوضح الأمر أكثر دعونا نأخذ مثالاً آخر «تفاحة نيوتن» ..
إن قوة الفعل هي قوة شد الأرض للتفاحة..وهي القوة التي ندعوها بثقل التفاحة .. وقوة رد الفعل هي قوة شد التفاحة للأرض والمساوية أيضاً لثقل التفاحة ..أي أن التفاحة ستسقط على الأرض والأرض ستسقط على التفاحة.. أو بتعبير أدق الأرض والتفاحة ستسقطان على بعضهما البعض.. لكننا لا نلاحظ هذه الظاهرة بل نلاحظ أن التفاحة هي التي تسقط على الأرض .. وذلك لنفس السبب الذي ذكرناه أعلاه..
فإذا اعتبرنا أن ثقل التفاحة هو «1 نيوتن» سنلاحظ أن هذه القوة قادرة على تحريك التفاحة «ذات الكتلة الصغيرة» وستكسبها تسارعاً مقداره تسارع الجاذبية الأرضية .. وبالمقابل فإن هذه القوة «التافهة كما تراها الأرض» لن تؤثر على الأرض ذات الكتلة الكبيرة بشكل لا يوصف نسبةً إلى كتلة التفاحة .. وبالتالي سيكون التسارع الذي ستكتسبه الأرض نتيجة تأثير التفاحة عليها أصغر من مقدرتنا على التخيل !! وهكذا سنرى التفاحة هي التي ستسقط على الأرض..وأخيراً ينبغي أن ننوه على أنه من الممكن أن ندعو قوة جر العربة للحصان بأنها قوة الفعل وقوة جر الحصان للعربة برد الفعل .. أي لا يوجد أفضلية لإحداهما على الأخرى ..ولعلنا نفهم قانون نيوتن الثالث بشكل أعمق إذا صغناه بالشكل التالي:
«القوة في الطبيعة تتواجد دائماً على شكل أزواج»
مع تحيات ENGEL EYES
برنامج امتحان كليّة العلوم .. الدورة الصيفيّة .. لكافة السنوات والاختصاصات 
اسألونا؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟
