قصور ذاتي

العطالة أوالقصور الذاتي مصطلح فيزيائي يعني مقاومة الجسم الساكن للحركة ومقاومة الجسم المتحرك بتزويده بعجلة ثابتة أوتغيير اتجاهه، ولقد عبر نيوتن عن هذا المصطلح في قانونه الأول المعروف بقانون القصور الذاتي أوالعطالة. وهوخاصية مقاومة الجسم المادي لتغيير حالته من السكون إلى الحركة بسرعة منتظمة وفي خط مستقيم ما لم تؤثر عليه قوة تغير من حالته أي حتى جميع جسم مادي قاصر عن تغيير حالته من السكون أوالحركة ما لم تؤثر عليه قوة تغير من حالته.

وتتوقف القوة المطلوبة لتغيير حركة جسم ما على كتلة ذلك الجسم . ويمكن تعريف الكتلة بأنها كمية المادة الموجودة في جسم ما. وحدثا كبرت كتلة الجسم كان تحريكه أوتغيير اتجاهه وسرعته أصعب. فإيقاف قاطرة متحركة، على سبيل المثال، يحتاج إلى جهد أكبر من إيقاف سيارة تسير بالسرعة ذاته، والسبب في ذلك هوالعلاقة بين القصور الذاتي والكتلة، ويعهد فهماء الفيزياء الكتلة عادة بأنها قياس للقصور الذاتي عِوضًا عن قياس المادة.

وتتوقف الصعوبة في تغيير اتجاه أوسرعة جسم ما أيضًا على السرعة التي يتم بها التغيير. وإبطاء، أوزيادة سرعة جسم ما، أوجعله يدور فجأة تكون أصعب من إحداث هذه التغيرات بالتدرج. وتجد السيارة صعوبة أكثر في التوقف على طريق منحنٍ وهي تسير بسرعة عالية عنها وهي تسير بسرعة بطيئة. ويستخدم فهماء الفيزياء مصطلح تسارع (عجلة) لوصف معدل التغير في اتجاه أوسرعة جسم ما.

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

العطالة (القصور الذاتي) هي ميل أي جملة فيزيائية لمقاومة التأثيرات الخارجية المفروضة عليها. وحسب القانون الأول لنيوتن يصبح القصور الذاتي ميل الجسم لمقاومة أي تغيير في حركته المنتظمة نتيجة فرض قوة خارجية. وبما حتى 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 أوالجملة الفيزيائية.

وتكون الكتلة باختصار ثابت التناسب بين القوة المطبقة على الجملة والتسارع 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 وتتسارع فجأة نشعر بقوة جذب خلفية تعاكس جهة تسارع السيارة، وبما حتى هذه القوة غير ناتجة عن التفاعل مع جسم آخر بل ناتجة عن عطالة الجسم لذا ندعوها ب (قوة العطالة) وتشابهها قوة العطالة النابذة في الحركة الدائرية.

الجمل المرجعية العطالية

قام نيوتن باستخدام مبدأ التكافؤ لغاليليوليشكل منه المبدأ الأول من قوانين الحركة ضمن إطار الفيزياء النيوتنية، وفق هذه النظرة فالجسم لا يحتاج لأي قوة للحفاظ على حركته المنتظمة، مخالفا بذلك الرؤية القديمة لأرسطووالتي ترى حتى أي حركة بحاجة لقوة في حينقد يكون الجسم المستقل عن جميع قوة بحالة راحة وسكون.

حسب الرؤية النيوتنية : ينعدم الفارق بين الأجسام المتحركة حركة منتظمة والأجسام الساكنة وهذا أدى بالتالي لنشوء فكرة الإطار المرجعي أوالجملة المرجعية العطالية، وهي جمل مرجعية ساكنة أومتحركة منتظمة غير متسارعة.

يلاحظ جميع المراقبين في الجمل المرجعية العطالية نفس القوانين الفيزيائية، فالمراقب الساكن على الأرض يرى الكرة الصغيرة تسقط سقوطا حرا بشكل عمودي، كما المراقب في جملة عطالية متحركة بانتظام (مثل قطار ذوسرعة ثابتة) يفترض أن يرى الكرة تسقط بشكل شاقولي(مسار منحني) أيضا (هناك تماثل في الرؤية إذا).

عندماقد يكون المراقبان في جملتين مرجعيتين مختلفتين يمكن التحويل من إحداثيات إحدى الجمل إلى الأخرى عن طريق التحويل الغاليلي وهوتعبير عن سحب خطي بسرعة ثابتة.

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

مراجع

^ توافقها باللاتينية Inertia المركبة من in "لا، بلا" ars "فن، عمل"
^ Dourmaskin, Peter (December 2013). "Classical Mechanics: MIT 8.01 Course Notes". MIT Physics 8.01. مؤرشف من الأصل في 31 ديسمبر 2017. اطلع عليه بتاريخ September 9, 2016.
^ Sorabji, Richard (1988). Matter, space and motion : theories in antiquity and their sequel (الطبعة 1st). Ithaca, N.Y.: Cornell University Press. صفحات 227–228. ISBN .
^ , trans. by R. P. Hardie and R. K. Gayeنسخة محفوظة 2007-01-29 على مسقط واي باك مشين..