ميكانيكا كلاسيكية/مقدمة

مقدمة

للمزيد من التفاصيل طالع مقالة ويكيبيديا: ميكانيكا كلاسيكية.

المِيكَانيكَـا الكَلاسِيكِيـة (Classical mechanics) هي العِلم الذي يَدرسُ الحَرَكَة، حركة الأجسامِ بما فيها الحالَة الخاصة التي تَكون فيها سَاكنة. تَعتمد هذه الدراسة على القوانين العامّة التي نشرها العالِم الإنگليزي إِسحَاق نيُوتُن في كتابه «المبادئ الرياضية للفلسفة الطّبيعية» (Philosophiae Naturalis Principia Mathematica) سنة 1687، والذي يُعرف اختصارًا بالمبادئ (Principia). يُمكن إعتبار الميكانيكا الكلاسيكية من أعرق الفُروع التي تم اكتشافها في الفيزياء الرياضية الحديثة، وهي مرتبطةٌ بعدة مجالات أخرى في العِلم والتقانة؛ مثل عِلم الفَلك (ميكانيكا فلكية)، والكيمياء (ديناميكا تصادم الجزيئات الكيميائية فيما بينها)، وعلوم الأرض (انتقال الموجات الزّلزالية عبر القشرة الخارجية للأرض) والهندسة (توازن ومقاومة الهياكل في الهندسة المدنية)... وقد لعبت كذلك دورًا هامًا في مجالات أخرى مثل الفلسفة، فهي من خلال أعمال گالِيلي وكوبرنيكوس وكِيبلر قامت بتقويض الصورة التي وضعها أرسطو طاليس للكون والتي ضلّت سائدة ومتداولة لعدّة قرون بالرغم عن أخطائها.

من خِلال تعرفنا بطريقة أولية على الميكانيكا الكلاسيكية في هذا الكتاب، سنقوم بدراسة عدّة أنواع من الحركة ومنها:

1. الحركة المنزلقة: هي حركة من نقطة إلى أخرى في الفضاء، وهي ليست بالضارورة مستقيمة. مثال: حركة رصاصة، قذيفة مدفع، صاروخ (ش. 1) ...
2. الحركة المغزلية: هي تغيّر اتجاه الجسم في الفضاء حول نفسه دون أن يتغير مكانه. مثال: حركة الدوامة (ش. 2)، حركة راقصي فرقة الدراويش صوفية...
3. الحركة الإهتزازية: هي حركة تَتَكرر خلال فترة زمنية ثابتة. مثال: حركة الرّقاص في ساعات جدي العتيقة، حركة المؤقتة الموسيقية (ش. 3)...
4. الحركة الدورانية: حيث يَتبع الجسم في حركته مسارا دائرياً (مَدَار) حول نقطة معينة في الفضاء. مثال: حركة الأرض حول الشّمس (تقريبا، لأن المسار الحقيقي في شكل إهليج أو قطاع ناقص كما هو مبين في ش. 4)...

• 
  (ش. 1)
• 
  (ش. 2)
• 
  ( ش. 3)

• 
  (ش. 4)
• 
  (ش. 5)
• 
  (ش. 6)

وبطبيعة الحال يمكن أن تكون الحركة خليطاً من بين هذه الحركات، فعلى سبيل المثال؛ حركة كرة البلياردو أو كرة القدم هي مزيج من الإنزلاق وحركة المِغزل (ش. 5)، وحركة الأمواج هي حركة إنزلاقية مُندمجة مع حركة إهتزازية (ش. 6). ولعلك توافقني الرأي على أن هذه الأنواع من الحركة ليست منفصلة كليًا عن بعضها لأن حركة الدوران، كما سندرك ذلك في وقت لاحق، هي في حد ذتها حركة إهتزازية.

سنقوم أيضًا بدراسة عِلم السُكون أو "السْتَاتِيكَا" وهو يتعلق بدراسة القُوى التي تحافظ على ثَبات وتوازن الأجسام. ولهذا الفرع من الميكانيكا أهمية خاصة للهندسة المدنية (وغيرها من مجالات الهندسة)، حيث أن مبادئه تُطَبقُ في تَصميم دعائم المباني التي نوجد فيها الآن لضمان عدم وقوعها.