تستخدم الكميات القياسية والمتجهة (المتجهات) لوصف الكميات الفيزيائية، فتوصف الكمية القياسية بالمقدار فقط كالطول مثلًا، والكميات المتجهة لوصف الكمية بالمقدار والاتجاه، مثل السرعة، فتُوصف السرعة مقدارًا مثل 50 كم/الساعة واتجاهًا إلى الشرق، أيضًا من الأمثلة على الكميات المتجهة؛ القوة، فتُوصف قوة الوزن بمقدارها واتجاهها.[١]
هل الدفع كمية متجهة؟
تسمى قوة الدفع (بالإنجليزية: Thrust) بالقوة المطبقة عموديًا على السطح، وهي القوة الناتجة كرد فعل عن قوة أخرى، أي أنها تتبع قانون نيوتن الثالث، الذي ينص على أنه عندما تؤثر قوة (فعل) على جسم ما، فإن الجسم سيبذل قوة (رد فعل) تتساوى بالمقدار مع القوة المبذولة عليه، ولكن بعكس الاتجاه، ولأن القوة عامةً قيمة متجهة، لها مقدار واتجاه، فإن قوة الدفع أيضًا كمية متجهة لها مقدار واتجاه، فمقدارها يساوي مقدار القوة المؤثرة على الجسم، أما اتجاهها فيكون عكس اتجاه القوة الأصلية.[٢][٣]
يمكن الشعور بقوة الدفع عند ممارسة السباحة، فعند السباحة، يؤثر السباح على الماء بقوة (قوة الفعل) للخلف، بحيث يدفعه الماء بقوة مطابقة (رد الفعل) ولكن بعكس الاتجاه، أي للأمام.[٣]
قوة الدفع في الطائرة
تعمل الطائرات المروحيات بقوة الدفع، باستخدام المحركات النفاثة أو محركات المروحة، حيث تحتوي كل طائرة على واحد أو أكثر من هذه المحركات، تعمل هذه المحركات على إيجاد قوة الفعل، فكما شرحنا سابقًا، تنتج قوة الدفع كرد فعل لقوة أخرى تساويها في المقدار وتعاكسها في الاتجاه، فعند تشغيل المحرك، فإنها تؤثر بقوة على الطائرة، وتستجيب الطائرة لهذه القوة بقوة رد الفعل (قوة الدفع) مساوية لها في المقدار ومعاكسة لها في الاتجاه، مما يدفع الطائرة للأمام.[٤]
تؤثر على الطائرة أربع قوى رئيسية؛ الدفع (Thrust)، والسحب (Drag)، والرفع (Lift)، والوزن (weight)، تعمل قوة الدفع على دفع الطائرة للأمام، أما قوة السحب فتسحبها للخلف بفعل مقاومة الهواء، وتساعد قوة الرفع برفع الطائرة عن الأرض بفعل الأجنحة، أما الوزن فهو تأثير الجاذبية الأرضية على الطائرة، ويتحكم الطيّار بهذه القوى جميعها للإقلاع والهبوط وتغير السرعة والاتجاه.
الفرق بين الطفو وقوة الدفع
قد يستخدم البعض الطفو (Buoyancy) كمرادفٍ لقوة الدفع، ولكن هذا الاستخدام استخدام خاطئ، فالطفو هو قدرة الجسم على الطفو في سائل، بينما قوة الدفع لأعلى (upthrust) هو قوة تمارس على جسم بواسطة سائل يتم غمره بداخله، أي أن، الطفو هو مجرد نزعة لجسم ما للارتفاع في سائل معين عندما يكون مغمورًا فيه، ولكن قوة الدفع في الاتجاه العلوي (الدفع لأعلى) هو قوة الطفو التي يمارسها السائل على الجسم، ويرجع الفضل في ملاحظة هذا السلوك إلى العالم والطبيب اليوناني أرخميدس، الذي طور نظرية قوة الدفع بعد رصده لسلوك الأجسام المغمورة في الماء، حيث توصل إلى نتيجة مفادها أن أي جسم مغمور في سائل يتلقى قوة من أسفل إلى أعلى، بوزن مماثل للسائل المزاح، تسمى هذه القوة بقوة الدفع.[٥][٣]
المراجع
- ↑ "Scalars and Vectors", physics classroom, Retrieved 22/9/2022. Edited.
- ↑ "State whether thrust is a scalar or vector ?", byjus, Retrieved 22/9/2022. Edited.
- ^ أ ب ت "1MINUTE AVIATION Aviation facts explained in one minute", grupooneair, Retrieved 22/9/2022. Edited.
- ↑ "What Is ‘Thrust’ in Airplanes? And How Does It Work?", monroeaerospace, Retrieved 22/9/2022. Edited.
- ↑ "Difference between buoyant force and thrust .", byjus, Retrieved 22/9/2022. Edited.
