Newton's 3 Laws, with a bicycle - Joshua Manley

العجلة الهوائية و قوانين نيوتن الثلاث - جوشوا مانلي

المترجم: Mahmoud Aghiorly المدقّق: Anwar Dafa-Alla

Have you ever noticed that it's harder to start pedaling your bicycle

هل لاحظت من قبل كيف أنه من الصعب البدء بتدوير دواسات قدم العجلة الهوائية للإنطلاق

than it is to ride at a constant speed?

عن قيادة العجلة الهوائية بسرعة ثابتة ؟

Or wondered what causes your bicycle to move?

هل تسائلت من ذي قبل عن السبب الذي يدفع العجلة الهوائية للتحرك ؟

Or thought about why it goes forward instead of backwards or sideways?

أو هل تسائلت عن السبب الذي يجعل العجلة الهوائية تسير للأمام عوضاً عن الخلف أو بإتجاه الجوانب

ربما لا .. ولكنك لست الوحيد

Perhaps not, and you wouldn't be alone.

فلم يكن ذلك معروفاً لحتى بدايات القرن ال17

It wasn't until the 17th century

that Isaac Newton described the fundamental laws of motion

حين قام اسحق نيوتن بوضع القوانين الاساسية للحركة

and we understood the answer to these three questions.

واستطاع أن يجيب على الاسئلة الثلاث السابقة

What Newton recognized was that things tend to keep on doing

ما لاحظه حينها اسحق نيوتن ان الاجسام تعمد على الابقاء على

what they are already doing. So when your bicycle is stopped,

وضعيتها التي عليها دون تغير , أي حين تتوقف العجلة الهوائية ..

it stays stopped, and when it is going,

تبقى متوقفة و عندما تكون في حالة حركة

it stays going.

تبقى كذلك

Objects in motion tend to stay in motion

يظل الجسم على حالته الحركية فتحافظ الاجسام المتحركة على حركتها

and objects at rest tend to stay at rest.

وتلك الثابتة على سكونها التام

وهذا هو قانون نيوتن الأول

That's Newton's First Law.

Physicists call it the Law of Inertia, which is a fancy way of saying

اطلق الفيزيائيون على ذلك القانون اسم " قانون العطالة " وهو مصطلح مميز

that moving objects don't spontaneously speed up, slow down, or change direction.

يعني بما مفاده ان الاجسام لا تتسارع بصورة عفوية و لا تتباطىء بصور عفوية أو تغير إتجاهها

It is this inertia that you must overcome to get your bicycle moving.

إذ يجب أن يتم التغلب على العطالة لأجل دفع العجلة للتحرك

Now you know that you have to overcome inertia to get your bicycle moving,

والان أنت تعلم أنه يتوجب عليك أن تتغلب على العطالة لأجل دفع عجلتك الهوائية للتحرك

but what is it that allows you to overcome it?

ولكن ما الذي يمكنك حقاً من ذلك ؟

Well, the answer is explained by Newton's Second Law.

حسناً جواب هذا السؤال تم توضيحه من خلال قانون نيوتن الثاني

انطلاقاً من المفاهيم الرياضية ينص قانون نيوتن الثاني

In mathematical terms, Newton's Second Law says

that force is the product of mass times acceleration.

على ان القوة هي عبارة عن حاصل ضرب الكتلة بالتسارع

To cause an object to accelerate, or speed up,

أي لدفع أي جسم للتسارع أو لزيادة سرعته

a force must be applied.

يجب تطبيق قوة عليه

The more force you apply,

وكلما زادت مقدار تلك القوة المطبقة

the quicker you accelerate. And the more mass your bicycle has,

كلما زاد التسارع ، وكلما كانت كتلة العجلة الهوائية أكبر

and the more mass you have too,

أو كتلتك أكبر

the more force you have to use to accelerate at the same rate.

كلما كانت القوة المطلوبة للوصول لذات التسارع أكبر

This is why it would be really difficult to pedal a 10,000 pound bicycle.

وهذا هو السبب الرئيسي الذي يجعل تحريك عجلة وزنها 10 آلاف باوند أمراً صعباً

And it is this force, which is applied by your legs pushing down on the pedals,

وتلك القوة التي تقوم بتطبيقها على دواسات العجلة الهوائية بواسطة قدميك

هي التي تجعلك تتجاوز عطالة قانون نيوتن

that allows you to overcome Newton's Law of Inertia.

فكلما ضغط بقوة أكبر على الدواسات كلما كانت القوة الناتجة المؤثرة في الحركة أكبر

The harder you push down on the pedals, the bigger the force

and the quicker you accelerate.

و التسارع أكثر

Now on to the final question:

والآن نحو التساؤل الاخير

When you do get your bike moving,

عندما تقوم بتحريك عجلتك الهوائية

why does it go forward?

لماذا تسير هذه العجلة إلى الامام ؟

تبعاً لقانون نيتون الثالث فإن لكل فعل

According to Newton's Third Law, for every action,

there is an equal and opposite reaction.

رد فعل يساويه ويعاكسه بالاتجاه

To understand this, think about what happens when you drop a bouncy ball.

ولكي نفهم هذا القانون يجب علينا التفكير بماذا يحدث حين نرمي كرة مطاطية

حين تهبط الكرة المطاطية نحو الأرض

As the bouncy ball hits the floor,

it causes a downward force on the floor.

فانها تسبب قوة بإتجاه الارض

This is the action.

وهذا يدعى الفعل

The floor reacts by pushing on the ball with the same force,

ومن ثم تقوم الأرض برد فعل على الكرة بذات المقدار

but in the opposite direction, upward,

ولكن في الاتجاه العاكس - نحو الأعلى -

causing it to bounce back up to you.

مما يدفع الكرة من الارتداد نحوك

Together, the floor and the ball form what's called

سوية , الأرض و الكرة و القوة الناتجة عنها

the action/reaction pair. When it comes to your bicycle,

يطلق عليها ثنائية الفعل و رد الفعل . عندما يأتي الامر للعجلة الهوائية

it is a little more complicated. As your bicycle wheels spin

يكون الامر معقداً قليلاً لانه حين تدور عجلات العجلة

clockwise, the parts of each tire touching the ground

بعكس عقارب الساعة ، تقوم الاجزاء التي تحتك مع الارض

push backwards against the Earth:

بدفع الأرض نحو الخلف

the actions. The ground pushes forward with the same force

وهذه هي الافعال ، بينما تقوم الارض برد فعل نحو الأمام يساوي ذلك المقدار

against each of your tires: the reactions.

يطبق على عجلات الدراجة الهوائية و تسمى تلك ردود الأفعال

ولانك تملك عجلات في عجلتك الهوائية فإن كل واحدة منها تشكل ثنائية فعل و رد فعل

Since you have two bicycle tires, each one forms an action/reaction pair

with the ground. And since the Earth is really, really, really big

مع الأرض ، و لأن الارض كبيرة جداً جداً جداً

compared to your bicycle, it barely moves

مقارنة مع العجلة ، فهي بالكاد تتحرك

from the force caused by your bicycle tires pushing backwards,

جراء تلك القوة التي تطبقها عجلات العجلة الهوائية عليها

but you are propelled forward.