قوانین حرکت نیوتن چگونه کار می‌کنند؟
در کنار E = mc²، معادله F = ma مشهورترین معادله در تمام فیزیک است. با این حال، بسیاری از مردم، هنوز هم از این عبارت جبری نسبتاً ساده سردرگم هستند. این معادله در واقع یک نمایش ریاضی از قانون دوم حرکت اسحاق نیوتن، یکی از مهم‌ترین موهبت‌های این دانشمند بزرگ است. واژه “دوم” دلالت بر وجود قوانین دیگر دارد، و خوشبختانه برای دانشجویان و علاقه‌مندان به دانستنی‌ها در همه جا، تنها دو قانون حرکت دیگر وجود دارد که در اینجا آنها آورده شده‌اند:
هر جسمی در حالت سکون یا حرکت یکنواخت خود در یک خط مستقیم باقی می‌ماند، مگر اینکه توسط نیروهای وارد بر آن مجبور به تغییر آن حالت شود.
نیرو برابر است با تغییر تکانه (momentum) در واحد زمان. برای جرم ثابت، نیرو برابر است با حاصل ضرب جرم در شتاب.
برای هر کنش، یک واکنش مساوی و در جهت مخالف وجود دارد.
این سه قانون، بنیان آنچه را که به عنوان مکانیک کلاسیک شناخته می‌شود، یا علمی که به حرکت اجسام مرتبط با نیروهای وارد بر آنها می‌پردازد، تشکیل می‌دهند. اجسام در حال حرکت می‌توانند اجسام بزرگ مانند قمرها یا سیارات در حال گردش باشند، یا می‌توانند اجسام معمولی روی سطح زمین، مانند وسایل نقلیه متحرک یا گلوله‌های پرسرعت باشند. حتی اجسام در حال سکون نیز در این حوزه قرار می‌گیرند.
جایی که مکانیک کلاسیک شروع به از هم پاشیدن می‌کند، زمانی است که این شاخه سعی می‌کند حرکت اجسام بسیار کوچک، مانند الکترون‌ها را توصیف کند. فیزیکدانان مجبور شدند یک پارادایم جدید به نام مکانیک کوانتومی ایجاد کنند تا رفتار اجسام در سطح اتمی و زیراتمی را توصیف کنند.
اما مکانیک کوانتومی فراتر از محدوده این مقاله است. تمرکز ما بر مکانیک کلاسیک و سه قانون نیوتن خواهد بود. ما هر یک را به تفصیل، هم از دیدگاه نظری و هم از دیدگاه عملی بررسی خواهیم کرد. ما، همچنین، در مورد تاریخچه قوانین نیوتن بحث خواهیم کرد، زیرا چگونگی رسیدن او به نتایجش به اندازه خود نتایج مهم است. بهترین جا برای شروع، البته، از ابتدا با قانون اول نیوتن است.
تصویر نجومی روز ناسا: یوگی و دوستان در حالت سه‌بعدی
توضیح: این تصویر از ژوئیه ۱۹۹۷، یک سطح شیب‌دار از کاوشگر ردیاب یا Pathfinder، ربات مریخ‌نورد رهگذر یا Sojourner، کیسه‌های هوای فرود خالی از باد، یک کاناپه، Barnacle Bill و Yogi Rock را همه با هم در این نمای استریو سه‌بعدی از سطح مریخ نشان می‌دهد.
Barnacle Bill سنگی است که درست سمت چپ Sojourner به اندازه گربه و مجهز به پنل خورشیدی قرار دارد. Yogi تخته سنگ بزرگ و دوست‌داشتنی در بالا سمت راست است. “کاناپه” آن سنگ زاویه‌دار با ظاهر دوستانه‌ای است که در نزدیکی مرکز افق قابل مشاهده است.
برای داشتن یک نمای سه‌بعدی چشمگیر، با عینک قرمز/آبی (یا فقط یک تکه پلاستیک قرمز شفاف را روی چشم چپ خود و آبی یا سبز را روی چشم راست خود نگه دارید) به تصویر نگاه کنید.
این نمای استریو توسط دوربین فوق‌العاده Imager for Mars Pathfinder (IMP) ثبت شده است. IMP دارای دو مسیر نوری برای تصویربرداری استریو و مسافت‌یابی بود و به مجموعه‌ای از فیلترهای رنگی برای تجزیه و تحلیل طیفی مجهز شده بود. IMP که به عنوان اولین رصدخانه نجومی در مریخ فعالیت می‌کرد، تصاویری از خورشید و دیموس (Deimos)، کوچکترین قمر از دو قمر کوچک مریخ، را نیز ثبت کرد.
منبع: ناسا
Yogi and Friends in 3D
2025 May 10
Image Credit: Mars Pathfinder Mission, JPL, NASA
بازدید دانشآموزان دبیرستان دخترانه خردمندان از خانه علم
خانه علم دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان، در صبح روز شنبه، مورخ ۲۰ اردیبهشت ۱۴۰۴، پذیرای دانشآموزان مدرسه خردمندان زنجان بود.
در این بازدید، ۴۰ دانش‌آموز پایه‌ی پایه هفتم تا نهم این مدرسه، به همراه تنی‌‌چند از مسئولین و دبیران محترم آن، به بازدید از خانه علم و «نمایشگاه شگفتی‌های علم» پرداختند.
دانشآموزان حاضر در این بازدید، در برنامه‌ای ۱۵۰ دقیقه‌ای، از هفت غرفه‌ی علمی-آموزشی نمایشگاه شامل غرفه‌های علوم زمین، علوم زیستی، علوم کامپیوتر، فیزیک، شیمی و تفکر بازدید کردند و در هر کدام از این غرفه‌ها، با اجرای مجریان خانه علم، با بخشی از جذابیت‌ها و شگفتی‌های علمی آن رشته آشنا شدند.
اردوهای بازدید مدارس از خانه علم که در همه ایام سال تحصیلی، با استقبال بسیار خوب مدارس استان مواجه است، در راستای ترویج علوم پایه، هدایت تحصیلی دانشآموزان و آشناسازی ایشان با رشته‌های مختلف علوم پایه، در محل خانه علم و نمایشگاه شگفتی‌های علم این مرکز برگزار می‌شود. در این نمایشگاه، که در آن هر رشته علوم پایه یک غرفه نمایشگاهی مجزا دارد، با انجام آزمایشات علمی جذاب یا استفاده از ابزارهای آموزشی ویژه، پیچیده‌ترین مفاهیم علمی، به ساده‌ترین، محسوس‌ترین و تماشایی‌ترین شکل ممکن به مخاطب عرضه می‌شود و اثری ماندگار در حافظه ایشان ثبت می‌شود.
تصاویری از بازدید این دانشآموزان از خانه علم در ادامه مطلب به نمایش درآمده است. برای مشاهده هر تصویر در اندازه بزرگ بر روی آن کلیک کنید.
