مبادئ أساسية في الميكانيك الحيوي ج2

 - قانون نيوتن الثاني ( قانون التسارع) Law Of Acceyeration:

 وينص هذا القانون أنه عندما تؤثر قوة على جسم معين فإن التغير الناتج في تسارع الجسم (زيادة التسارع أو تناقصه) يتناسب طردياً مع مقدار القوة المؤثرة وعكسياً مع كتلة الجسم.

وبمثال بسيط: فان شاحنة تسير بسرعة ١٠٠ كم / ساعة عندما تريد تخفيف تسارعها من ١٠٠ كم / ساعة إلى ٥٠ كم / ساعة تحتاج إلى قوة كبيرة في الكوابح أكبر منها عندما تريد تخفيف هذا التسارع لنفس الشاحنة من ١٠٠ كم / ساعة إلى ٨٠ كم / ساعة.

 -  قانون نيوتن الثالث ( قانون رد الفعل) Law Of Reaction:

وينص هذا القانون على أن لكل فعل رد فعل مساو له في القيمة ومعاكس له في الاتجاه ويمثل ذلك بالعلاقة الرياضية:

" القوة"

 - تعريف القوة:

هي أحد الأمور الأساسية لتعلم الميكانيك وهو شيء غير مرئي مثل الهواء ولكنه محسوس.

القوة التي تطبق على جسم يمكن أن تغير شكل الجسم أو تغير حركة هذا الجسم من السكون (لإبقاء الجسم في توازن أو لإزعاج هذا التوازن) أو من الحركة ( تعجل أو تبطأ الجسم) أو تحاول تغيير هذا الوضع إن واحدة القوة هي نيوتن.

ولإحداث القوة يجب أن يكون هناك جسم أو شيء يعمل على جسم آخر ويكون ذلك نتيجة عمليتي السحب أو الدفع.

ليس من الضروري دائماً لإحداث القوة أن يكون الجسمان متلامسان فمثلاً هناك قوة حاصلة دون أن يكون هناك تلامس ومثالاً على ذلك القوة التي تربط النوة بالإلكترونات وقوة التنافر والتجاذب في المغناطيسية.

- قوة خارجية: تسمى خارجية أي خارج التركيب وتسمى أيضا Loads ولها أنواع:

١ – قوة جاذبيه:

الجاذبية الأرضية وهي مقدار جذب الأرض للأجسام الموجودة في مدى تأثير الجاذبية الأرضية وهذه القوة لها تأثير مهم في وجود الأجسام كما تراها ثابتة وتتحرك بتوازن ومنها الإنسان على سطح الأرض.

 ولبيان أثر الجاذبية على إحداث التوازن والثبات يمكننا المقارنة بين الإنسان وهو يسير على سطح الأرض وهو يسير على سطح القمر.

 ولكي نتوسع في شرح الجاذبية لابد من بيان الفرق بين:

الكتلة ( Mass( m: وهي مقدار ما في الجسم من مادة و هي أحدى الصفات الأساسية للمادة و التي لا تتغير.

الوزن (Weight (w: وهو مقدار جذب الأرض لذلك الجسم وهي قيمة متغيرة.

 وبما أن الجاذبية كما ورد في التعريف تؤثر فقط على الأجسام الموجودة في مدى هذه الجاذبية وبالتالي فإن قوة الجاذبية هذه تقل عندما يرتفع الجسم عن سطح الأرض وبالتالي فالوزن يعتمد على عاملين أساسيين هما (كتلة الجسم – مقدار جذب الأرض لهذا الجسم) وهذه العلاقة تعطى بالشكل: