القوة الجاذبة تجبر جسمًا ما على التحرك في مسار دائري. يطبق الشخص في الصورة (أعلاه) قوة جاذبة على الصخرة بجذبه الحبل. 
القوَّةُ الجاذبة هي القوَّة التي تُجْبِرُ جسمًا ما على التَّحَرُّك في مسار دائري. فتبعًا لقانون القصور الذاتي، يتحرك جسم ما في خط مستقيم بسرعة ثابتة. ولكي يتحرك هذا الجسم في مسار منحن، لابد من وجود قوة خارجية تُؤَثِّر عليه. فعندما تربط حجرًا بخيط وتحركه بشكل دائري بقوة يتحتَّم عليك شد الخيط لتمنع الحجر من الانطلاق في خط مستقيم. هذه القوة التي يلقيها الخيط على الجسم هي القوة الجاذبة.

تعمل القوة الجاذبة بطرق أخرى. فالسيارة المسرعة مثلاً تنحو إلى التحرك بخط مستقيم، ويجب على القوة الجاذبة أن تؤثِّر على السِّيارة لتسمح لها بالسير حول منعطف. وتأتي هذه القوة من احتكاك العجلات بالطريق. وتنخفض هذه القوة الاحتكاكية إذا كان الطريق مبللا، أو مغطى بالجليد. وعندها قد تنزلق السيارة وتحيد عن الطريق لعدم وجود قوة جاذبة كافية تسمح لها بالسَّيْر في مسار منحنٍ.

القوة كل ما يسبب التغير في حركة أو شكل جسم. فمثلاً عندما تدفع سيارة واقفة فإنك تبذل قوة لكي تجعلها تتحرك للأمام. وعندما تضغط على قطعة من الصلصال فإن شكلها يتغير نتيجة إعمال القوة عليها.

تؤثر قوى كثيرة على السرعة الاتجاهية للجسم المتحرك. فمثلاً عندما تُدحرج كرة على سطح خشن يعمل الاحتكاك بين الكرة والسطح على تقليل سرعة الكرة. ويسمى أي تغير في السرعة الاتجاهية بالتسارع. وأي إقلال للسرعة يسمى التسارع السلبي أو التباطؤ.

وللقوة أنواع كثيرة، منها القوة الميكانيكية التي تعمل عندما تكون الأجسام في حالة تلامس. فدفع الكرة وتحريك بدال الدراجة ينتجان عن إعمال قوة ميكانيكية، في حين أن الكهرباء والجاذبية والمغنطيسية قوى تعمل دون تلامس بين الأجسام، وتنشأ من مجال (حقل) القوة. فالمجالات الكهربائية التي تنشأ حول الجسيمات المشحونة على سبيل المثال، تسبب إما تجاذبها أو تنافرها. وتتناول هذه المقالة أساسًا القوة الميكانيكية.

قوانين الأجسام الساقطة هي قواعد تحكم سلوك الجسم الذي سُمح له بالسقوط إلى سطح الأرض دون أيَّة معوِّقات توقفه. تُسمى هذه القوانين قوانين الأجسام الساقطة. وكان الناس يعتقدون، منذ زمن أرسطو وحتى نهاية القرن السادس عشر الميلادي، أنه إذا أسقط جسمان مختلفا الكتلة من نفس الارتفاع وفي نفس اللحظة، فإنَّ الجسم الأثقل يرتطم بالأرض أولاً. لكنَّ العالم الإيطالي جاليليو لم يكن يعتقد صحة هذا، وبنى رأيه على التفكير المنطقي التالي:

إذا أسقط حجران لهما نفس الكتلة جنبًا إلى جنب فإنهما يسقطان معًا بنفس السرعة. فلو أنَّ الحجرين التصقا معًا، لوجب أن يسقط هذا الجسم بنفس السرعة أيضًا. أي أنَّ الحجر المنفرد يسقط بنفس السرعة التي يسقط بها الجسم الأثقل المكوَّن من حجرين ملتصقين.

وقد خالف علماء آخرون جاليليو، وتحكي القصَّة المتواترة كيف أنه أثبت نظريته حوالي عام 1590م بإجراء تجربة عند برج بيزا المائل الشهير. تقول القصة إن جاليليو صعد إلى قمة البرج ومعه قذيفتا مدفع إحداهما...

القلون جُسَيم تحت ذرّي يحمل قوة ضخمة تُبقي مكوّنات البروتونات والنيوترونات بعضها مع بعض، وتدعى هذه القوة التفاعل القوي. والقلونات جسيمات أوّليّة بمعنى أنها ليست مكوّنة من مواد أصغر، وليست لها كتلة، وتنتقل بسرعة الضوء.

ويتم تكوين وامتصاص القلونات بوساطة قلونات أخرى وجسيمات أولية، تدعى الكواركات ومضادات الكواركات. تقوم القلونات بعمل الناقل، حيث تنقل حزم الطاقة بين الجسيمات الأولية. ويربط تبادل الطاقة الجسيمات بعضها ببعض على شكل مجاميع تُسمّى الهدرون. وتحتوي بعض الهدرونات على الكوارك ومضاد الكوارك، ولكنها غير مستقرة إلى حدّ بعيد، وتنحل خلال زمن يُقدّر بجزء ضئيل من الثانية. والهدرونات التي توجد على هيئة طبيعية هي البروتونات والنيوترونات التي تحتوي على الكوارك فقط. ويحتوي كلّ بروتون أو نيوترون على حشد كبير من القلونات التي تنتقل بين الكواركات مثبتة بعضها مع بعض.

وتضاعف القلونات أعدادها بسرعة ويتم امتصاصها بالسرعة نفسها من قبل الجسيمات الأخرى. ويزيد...

القصور الذاتي خاصية من خواص كل المواد تجعل الجسم الذي لا يتحرك مستمرًا في حال عدم حركته، مالم تدفعه قوة إلى الحركة. ويجعل القصور الذاتي أيضًا الجسم المتحرك مستمرًا في الحركة بسرعة ثابتة وفي الاتجاه ذاته ما لم تتدخل قوة خارجية وتغير حركته. ومثل هذه القوة وحدها هي القادرة على أن تجعل الجسم المتحرك يبطئ من سرعة حركته، أو يُسرع، أو يتوقف، أو يدور. والاحتكاك مع الأجسام الأخرى إحدى القوى التي تُبطّئ، عادة، أو ُتوقِف الأجسام المتحركة.

وتتوقف القوة المطلوبة لتغيير حركة جسم ما على كتلة ذلك الجسم. ويمكن تعريف الكتلة بأنها كمية المادة الموجودة في جسم ما. وكلما كبرت كتلة الجسم كان تحريكه أو تغيير اتجاهه وسرعته أصعب. فإيقاف قاطرة متحركة، على سبيل المثال، يحتاج إلى جهد أكبر من إيقاف سيارة تسير بالسرعة ذاتها. والسبب في ذلك هو العلاقة بين القصور الذاتي والكتلة. ويعرف علماء الفيزياء الكتلة عادة بأنها قياس للقصور الذاتي عِوضًا عن قياس المادة.

وتتوقف الصعوبة في...

القدم ـ شمعة وحدة لقياس الإضاءة، أي مقدار الضوء الساقط على جسم ما. والقدم ـ شمعة جزء من النظام المألوف، أو النظام الإنجليزي للقياس.

وهناك عاملان يحددان كمية الضوء التي يستقبلها الجسم المضاء هما: 1- شدة استضاءة مصدر الضوء، 2- المسافة بين مصدر الضوء والجسم المضاء. فكلما زادت شدة استضاءة مصدر الضوء زاد سطوع الجسم المضاء أيضًا. وكلما زادت المسافة قل سطوع الجسم المضاء.

ولقياس القدم ـ شمعة (ق) تستعمل المعادلة ق = (ش ض)/م² ؛ ويمثل الحرفان (ش) (ض) شدة استضاءة المصدر مقاسة بالشمعات، والحرف (م) المسافة بالأقدام بين مصدر الضوء والجسم المضاء.

وفي النظام المتري تشمل وحدات قياس الاستضاءة اللوكس والفوت. فتقاس المسافة بالأمتار لحساب عدد اللوكس، وبالسنتيمترات لحساب الفوت. ويساوي اللومن الواحد سطوع لومن واحد لكل متر مربع. ويساوي الفوت الواحد سطوع فوت واحد لكل سنتيمتر مربع، أو 10,000 لومن لكل متر...

القدم ـ رطل وحدة لقياس الشغل والطاقة في النظام المألوف أو النظام الإنجليزي. يُعرِّف الفيزيائيون الجهد بأنه حاصل ضرب القوة في المسافة، حينما تحرك قوة جسمًا لمسافة معينة. فالقدم ـ رطل الواحد هو مقدار الجهد المبذول حينما تحرك قوة مقدارها رطل إنجليزي واحد جسمًا لمسافة قدم واحدة. وإذا حركت قوة تساوي رطْلَيْن جسمًا لمسافة ثلاثة أقدام، فإن الجهد المبذول يساوي 6 قدم ـ رطل. والطاقة هي القابلية لبذل الجهد. ويستعمل معيار القدم ـ الرطل لقياس كل أشكال الطاقة. يعادل القدم ـ الرطل مقدار الطاقة اللازمة لرفع جسم وزنه رطل واحد إلى ارتفاع يساوي قدمًا واحدة. إذن، ستكون هناك حاجةً لـ 6 قدم ـ رطل من الطاقة الميكانيكية لرفع جسم بوزن رطلين إلى ارتفاع 3 أقدام.

ويُسمى معدل بذل الشغل القدرة. ولقياس القدرة تؤخذ في الاعتبار المدة الزمنية اللازمة مع القوة والمسافة. ويمكن قياس القدرة إما بوحدات القدم ـ رطل في الثانية، وإما بوحدات القدرة الحصانية. وتساوي وحدة القدرة الحصانية 550 قدم ـ رطل في الثانية.

القُدْرة في الفيزياء، معدَّل القيام بشغل. ويعتبر الفيزيائيون أنَّ الشُّغل منجز، عندما تُحرِّك قوةٌ جسمًا ما إزاء مقاومة. ويعتمد مقدار الشُّغل المنجز على حجم القوة وعلى المسافة التي يتحرك فيها الجسم في اتجاة القوة. ويشتمل مفهوم القدرة على الزَّمن والقوة والمسافة. إذ تحدد القدرة المبذولة مقدار الشُّغل الذي يمكن إنجازه في كل وحدة زمنيَّة.

ويتطلب القيام بعمل ما نفس القدر من الشُّغل سواء أتمَّ بسرعة أم ببطء، إلا أنَّه يلزم قدرة أكبر للقيام بالشُّغل بسرعة. فمثلاً، يقوم حصان بعمل نفس مقدار الشُّغل إذا جرّ حملاً عبر مسافة معينة في 20 ثانية أو في 10 ثوان غير أنه يستخدم ضعف القدرة لإنجاز الشُّغل في الوقت الأقصر.

ويمكن حساب القدرة وفق الصيغة التالية:

القدرة = الشغل/الزمن

ويقيس الفيزيائيون الشُّغل بضرب القوة في المسافة. لذا، يمكن كذلك كتابة صيغة...

الفيزياء النووية فرع من الفيزياء يدرس خواص النويات الذرية وتراكيبها وتفاعلاتها. وقد بدأت الفيزياء النووية في حوالي عام 1900م باكتشاف خاصية النشاط الإشعاعي ونواة الذرة. ومنذ ذلك الحين، مَكَّن تطوير معدات تتزايد قوتها ودقتها باطراد، العلماء من دراسة النويات بتفاصيل أكبر .

وتحتوي النواة على 99,9% من كتلة الذرة. وتتكون من نوعين من الجسيمات، هما النيوترونات، والبروتونات، ولهما نفس الكتلة تقريبًا. والبروتونات لها شحنة كهربائية موجبة، بينما لا تحمل النيوترونات أية شحنة. ويحدد عدد البروتونات في النواة العنصر الكيميائي الذي تنتمي إليه الذرة، بينما يحدد عدد النيوترونات النظير الذي تمثله.

وتربط قوة عظيمة تدعى التفاعل القوي، أو القوة النووية النيوترونات بالبروتونات في النواة، وتحزم بعضها إلى بعض، وهكذا، فإن كل النويات يكون لها نفس الكثافة العالية جدًا. ولو أن الكرة الأرضية انكمشت حتى أصبح لها كثافة مثل كثافة نواة ذرية، فإن قطرها في هذه الحالة سيكون نحو 0,5...

فيزياء الجسيمات فرع من فروع الفيزياء يدرس الجسيمات الذرية. وتشمل هذه الجسيمات تحت الذرية الأجزاء الأساسية الثلاثة للذرة وهي البروتونات موجبة الشحنة، والإلكترونات سالبة الشحنة، والنيوترونات المتعادلة كهربائيًا. فالبروتونات والنيوترونات تكوِّن نواة الذرة، بينما تدور الإلكترونات حول هذه النواة. وهناك جسيمات كثيرة داخل النواة غير ثابتة وغير مرئية، وهذه الجسيمات تظهر قبيل انحلال (تفكك) الذرة إلى جسيمات أدق. وقد تفرعت فيزياء الجسيمات من الفيزياء النووية بعد أن اكتشف الباحثون هذه الجسيمات الدقيقة غير الثابتة. وأدى اكتشافهم هذا إلى أن البروتونات والنيوترونات تتكون من جسيمات أدق منها.