1. القوة كمية الحركة الكتلة – الوزن قانون نيوتن الثانى قانون نيوتن الثالث

2. القوة هي تأثير أحد الأجسام الطبيعية على جسم طبيعي آخر. والجسم الطبيعي هو جسم يتكون من مادة وله حجم لا يساوى صفراً و الأجسام الطبيعية تنقسم إلى نوعين : - أجسام متماسكة وهي التي لا يتغير شكلها مهما كانت القوى المؤثرة عليها مثل الأجسام الصلبة. - أجسام قابلة للتشكل وهي التي لا يتغير شكلها مهما كانت القوى المؤثرة عليها مثل الأجسام الصلبة. - أجسام قابلة للتشكل فيتغير شكلها تحت تأثير القوى مثل الخيوط والسوائل والغازات بأنواعها والمطاط والصلصال. فيتغير شكلها تحت تأثير القوى مثل الخيوط والسوائل والغازات بأنواعها والمطاط والصلصال.

3. أنواع القوى  يختلف تأثير القوة التى يؤثر بها جسم على آخر من حالة لأخرى ومن أمثلة هذه القوى : قوى الضغط : إذا حمل شخص ثقلاً على كتفه فإنه يشعر بقوة تؤثر على كتفه ، مثل هذه القوة تسمى بقوة ضغط. 2- قوى الشد : إذا أمسكنا بطرف خيط معلق في طرفه الآخر ثقلاً فإن الخيط يكون مشدوداً بقوة تسمى قوة شد. - 3 – قوى الجذب والتنافر : مثل القوى التي تنشأ بين الأقطاب المغناطيسية و الشحنات الكهربية ، مثل قوة جذب الأرض للأجسام وهي التي تسمى " وزن الأجسام ". 4- قوة رد الفعل : و تنشأ عند تلامس أي جسمين. فإذا وضع جسم على منضدة مثلاً فإن الجسم يؤثر على المنضدة بقوة ضغط كما تؤثر المنضدة بدورها على الجسم بقوة آخرى تسمى قوة " رد الفعل " 5- قوى التثاقل أو الوزن : إذا تحرك جسم في الهواء فإنه يتحرك ساقطاً نحو سطح الأرض إذ أن الأرض تجذب جميع الأجسام نحوها بقوة تسمى " قوة جذب الأرض " أو قوة التثاقل " أو " وزن الجسم ".

4. خواص القوة  يتوقف تأثير القوة على عوامل ثلاثة هي : 1- مقدار القوة 2- اتجاه القوة 3- نقطة تأثير القوة وبالتالي خط عملها. اتجاه القوة : اتجاه القوة هي اتجاه المتجه الذي تمثله هذه القوة. نقطة تأثير القوة : يتوقف تأثير القوة على نقطة تأثيرها : فأنت إذا حاولت مثلاً فتح باب الحجرة أو غلقه بالضغط بقوة قريبة من خط المفصلات فإنك تجد صعوبة كبيرة ، وتتلاشى هذه الصعوبة كلما ابتعدت عن خط المفصلات. خط عمل القوة : خط عمل القوة هو الخط المستقيم المار بنقطة تأثيرها والموازى لإتجاهها. - فمثلا خط عمل الشد في خيط هو الخيط نفسه خط عمل قوة وزن الجسم هو الخط الرأسى المار بمركز ثقل الجسم.

5. المعادلة الميكانيكية للقوة  وتعرف القوة أيضا بأنها ناتج كتلة الجسم مضروبة فى العجلة التى يتحرك بها وتحسب بالمعادلة  F = MA  حيث F هر رمز القوة وتستخدم وحدات الكتلة فى التعبير عن وحدات القوة مضروبة فى وحدات العجلة فهى فى النظام المترى تعرف بالنيوتن (N) الذى يعرف على أنه ناتج 1 كيلوا جرام كتلة × 1 متر/ ث2 عجلة  1 N = ( 1 KG) 1 M /S2

6. و حدات قياس مقدار القوة يقاس مقدار القوة بوحدات تسمى وحدات تثاقلية مثل : ثقل الجرام ، ثقل الكيلوجرام كما توجد وحدات أخرى لقياس مقدار القوة تسمى وحدات مطلقة مثل : الداين ، النيوتن وترتبط الوحدات التثاقلية بالوحدات المطلقة بالعلاقة : 1 ث كجم = 9.81 نيوتن ث جم = 981 داين. تعريف النيوتن : هو مقدار القوة التي إذا أثرت على كتلة كيلو جرام واحد أكسبته عجلة مقدارها 1متر/ث2. تعريف الداين : هو مقدار القوة التي إذا أثرت على كتلة جرام واحد أكسبتها عجلة مقدارها 1 سم / ث2. تعريف ثقل الكيلوجرام : هو مقدار القوة التي إذا أثرت على كتلة كيلو جرام واحد أكسبته عجلة مقدارها 9.81متر/ث2.

7. الكتلة و الوزن  الوزن = الكتلة x عجلة الجاذبية الارضية  حيث ان عجلة الجاذبية الأرضية ثابتة تقريبا عند القيمة M/S2  9.81 لذا فان العلاقة بين الوزن W والكتلةM تحددها العلاقة  MG = W  وعلى ذلك فان وحدة الكتلة هى الكيلو جرام مما كان يتطلب الكثير من الحذر لتجنب الخلط والخطأ وأصبح الوزن هو ببساطة قوة الجاذبية على أي جسم قريب من سطح الأرض حيث عجلة الجاذبية (G) ثابتة تقريبا عند القيمة 9.81/M/S2  فالجسم الذى كتلته 90 كيلوا جرام مثلا وزنه هو  W = 90 ×9.81 = 882.9 N600  فالجسم الذى وزنه N600 كتلته هى

8.  الكتلة = الوزن عجلة الجاذبية الارضية عجلة الجاذبية الارضية

9. كمية الحركة كمية الحركة لجسم فى لحظة ما هى المتجه الناتج عن ضرب كتلة الجسم فى متجه سرعته عند هذه اللحظة، وكما نعلم فان الكتلة كمية قياسية غير متجه بينما السرعة كمية متجهة لها مقدار واتجاه ولهذا فان كمية الحركة متجه مقداره هو حاصل ضرب قيمة الكتلة فى مقدار السرعة واتجاهه هو نفس اتجاه السرعة.

10.  مثال: كتلة الجسم = ك  متجه سرعته فى لحظة ما = ع  كمية الحركة = م  وحدات قياس كمية الحركة:  وحدة قياس الكتلة × وحدة قياس مقدار السرعة  مثل: جم. سم/ث  كجم. متر / ث ،  كجم. متر / س

11. مثال : مثال : كرة كتلتها 15 جرام تتحرك أفقيا بسرعة 2.52 كم / س اصطدمت بمضرب ساكن وارتدت أفقيا بسرعة 40 سم / ث أوجد مقدار التغير فى كمية حركة الكرة. كرة كتلتها 15 جرام تتحرك أفقيا بسرعة 2.52 كم / س اصطدمت بمضرب ساكن وارتدت أفقيا بسرعة 40 سم / ث أوجد مقدار التغير فى كمية حركة الكرة. - 2.52 كم / س.277 × 100 سم = 70 سم / ث - 2.52 كم / س.277 × 100 سم = 70 سم / ث 2- 40 سم / ث = 40 سم / ث 2- 40 سم / ث = 40 سم / ث كمية الحركة قبل الاصطدام = 15 جرام × 70 سم / ث = 1050 ى كمية الحركة قبل الاصطدام = 15 جرام × 70 سم / ث = 1050 ى كمية الحركة بعد الاصطدام = 15 جرام × 40 سم / ث = - 600 ى التغير فى كمية حركة الكرة نتيجة الاصطدام = م 2 – م 1 كمية الحركة بعد الاصطدام = 15 جرام × 40 سم / ث = - 600 ى التغير فى كمية حركة الكرة نتيجة الاصطدام = م 2 – م 1 = - 600 ى – 1050 ى = - 1650 ى = - 600 ى – 1050 ى = - 1650 ى

12. الـقانون اـلثـاني لـنـيـوتـن: قانون العجلة  "يتناسب معدل التغير في كمية الحركة مع القوة المحدثة له، ويحدث ذلك في الخط المستقيم الذي تؤثر فيه هذه القوة" أو "يتناسب التغير في سرعة الجسم مع القوة المحدثة له ويحدث في اتجاهها"

14.  فإذا حدثت قوة ما حركة معينة في جسم فإن ضعف هذه القوة- مثلاً- يحدث ضعف هذه الحركة، وكذلك خمسة أمثال القوة يحدث خمسة أمثال الحركة وهكذا.. فإذا كان الجسم ساكناً فإنه يتحرك في اتجاه القوة، أما إذا كان متحركاً وأثرت عليه قوة في اتجاه حركته فإن سرعته تتزايد  (في نفس اتجاهها الأصلي). أما إذا أثرت عليه قوة في اتجاه مضاد لحركته فإن سرعته تتناقص أي أن الحركة الحادثة تكون دائماً في الخط المستقيم الذي تؤثر فيه القوى.

15.  * وطبقا لرأي نيوتن ،  فأن القوة هي مقياس لرد الفعل الداخلي للجسم، لذا فأن التغيير في كمية الحركة يرجع إلى مقدار كمية رد الفعل الداخلي (والتي تكون عند الإنسان ردود أفعال الجهاز العصبي – العضلي المشتركة)، حيث يمكن أن يكون التغير في السرعة أو لا يكون قياسا برد الفعل الداخلي هذا.

16.  *أن معدل التغير في كمية الحركة يتناسب طرديا مع القوة المنتجة لهذا التغير،  وهذا الكلام له علاقة بالقانون الأول للحركة ( نيوتن الأول) والذي مضمونه إن كل جسم يبقى على حالته من سكون أو حركة منتظمة في خط مستقيم مالم تؤثر عليه قوة خارجية تغير من حالته. من الأمثلة على ذلك في الأجسام الصلبة، انه يمكن أن يكون اختلافات مابين القوة الداخلية والخارجية عند ضرب كرات البليارد (مثلا) أو حركة التهديف بكرة القدم او التدريب على تغير كتل الأدوات (كاستخدام كرات اقل او أعلى من الوزن القانوني ) لتحقيق زيادة في مقدار القوة ( وهنا القوة العضلية) التي تغير حركة الأداة، أو استخدام أدوات مساعدة وبأوزان أكثر أو اقل من الأدوات القانونية في التدريب،

17.  ( مثل عند تدريب المصارعين مع لاعبين أكثر من أوزانهم، أو أدوات رمي غير قانونيه في ألعاب القوى ……الخ). وبهذا يمكن تحديد القوة الداخلية والقوى الخارجية في معظم الرياضات.

18. بعض المبادئ العملية لكمية الحركة فى المجال الرياضى :  أن مبدأ تغير كتلة الجسم والذي يحتم على اللاعب من زيادة القوة المبذولة لكي يحقق التعجيل المناسب، هو مبدأ يشير ان انه يمكن زيادة قدرة الشعور العضلي والنظام العصبي المصاحب لهذا الشعور لدى اللاعب عند استخدام هذه الأدوات، وهو مبدأ تدريبي تعليمي يعتمد على تحسن التوافق العصبي العضلي، من خلال التحكم بثلاث متغيرات أساسية هي كما يلي:

19.  - انه بثبات الكتلة  ( مثل كتلة الكرات أو الأثقال أو الأدوات )  يمكن زيادة القوة للحصول على تعجيل عالي لهذه الأدوات ، وهذا ما يخدم الأداء الفني وما يرتبط بهذا الأداء من صفات بدنية أساسية لتطبيقة كالقوة. ومن هذا نستنتج إن لكل قوة تعجيل

20.  - انه بثبات القوة  ( القوة العضلية المستخدمة في الأداء ) وتغير كتل الأدوات المستخدمة يمكن التحكم بتعجيل هذه الأدوات  ( مثل استخدام أقصى قوة عضلية لرمي الأدوات بالرغم من اختلاف كتلها ) وهذا يعطي ايجابية عالية في تطوير سرعة القوة.

21.  انه بثبات العجلة ( سرعة الجسم )  وتغير القوة يمكن إن نحصل على الدقه المطلوبة باستخدام أداة واحدة ( ككرة السلة عند التهديف من مناطق متعددة والتي تتطلب استخدام قوة تتناسب وبعد اللاعب عن الهدف ليتمكن من تحقيق التعجيل المناسب الذي يضمن وصول الكرة الى الهدف ( حلقة السلة ) بنفس التعجيل بالرغم من اختلاف مسافات التهديف والتي تتطلب مقادير مختلفة من القوة لإيصال الكرة الى الهدف بالدقة المناسبة والمطلوبة

22. كمية التحرك الدائرى  ومن الملاحظ إن العزم المؤثر على جسم ما يتناسب مع التغير في كمية الحركة الزاوية، لذا يكون العزم له مواصفات القوة في تغير كمية الحركة للأجسام الدورانية، وعندما يرتبط العزم بزمن الفعل عند الأداء، فنطلق علية عزم دفع القوة الذي يكون السبب في تغير كمية الحركة الزاوية:  عزم دفع القوة = التغير في كمية الحركة الزاوية  كمية الحركة الزاوية = عزم القصور الذاتي xالسرعة الزاوية  وبما أن عزم القصور الذاتي = الكتلة xنق 2  والسرعة الزاوية = السرعة المحيطية / نق ( الطول)  إذن عزم دفع القوة = كتلة الجسم xنق xالسرعة المحيطية

23.  الأسس المتعلقة بقانون العجلة:  1 – تزايد السرعة يتناسب مع القوة.  2 – أقصى تعجيل وكفاءة الحركة.  3 – تأثير قطر الجسم على سرعة الدوران (الزاوي)  4 – المحافظة على كمية الحركة في حركات المرجحة.  5 – الحركات التي تؤدى دون استناد.  6 – حركات اللف.

24.  1 – تزايد السرعة يتناسب مع القوة:  يتناسب تزايد السرعة مع القوة المحدثة له- هذا إذا كانت الكتلة ثابتة، وعلى ذلك إذا تضاعفت القوة زاد معدل تزايد السرعة بمقدار الضعف (ما عدا مقاومة الهواء والماء).

25.  2 – أقصى تسارع (عجلة )وكفاءة الحركة:  لبلوغ أقصى تعجيل ينبغي أن تؤثر كل القوى بتتابع أو تسلسل في الزمن المتوقع مباشرة في نفس خط الحركة كما يجب أن تقبل الحركات الغريبة إلى حدها الأدنى.  مـثـال (1 ): السباح عند أداءه طريقة الزحف على البطن يجب أن يزيد القوى المحركة للجسم في الاتجاه المطلوب، وتقليل جميع الحركات مثل رفع الجسم لأعلى أو الانحراف من جانب آخر.

26. 3 - تأثير قطر الجسم على سرعة الدوران ( الزاوي ): 3 - تأثير قطر الجسم على سرعة الدوران ( الزاوي ): إذا أحدثت قوة ثابتة دوران الجسم - فطول قطر الجسم يقلل من سرعة الدوران - بينما تقصير قطر الجسم يؤدي إلى زيادة سرعة الدوران - ونتجت هذه الحقيقة من أن المقاومة ضد قوى الدوران أقل في تأثيرها عندما يكون قطر الدوران أقصر. إذا أحدثت قوة ثابتة دوران الجسم - فطول قطر الجسم يقلل من سرعة الدوران - بينما تقصير قطر الجسم يؤدي إلى زيادة سرعة الدوران - ونتجت هذه الحقيقة من أن المقاومة ضد قوى الدوران أقل في تأثيرها عندما يكون قطر الدوران أقصر. مـثـال (1 ): يزيد الراقص من سرعة دورانه بضم ذراعيه بجانب جسمه كما يقلل من سرة دورانه بفردهما جانباً. مـثـال (1 ): يزيد الراقص من سرعة دورانه بضم ذراعيه بجانب جسمه كما يقلل من سرة دورانه بفردهما جانباً. مـثـال ( 2 ) : في الغطس من السلم المتحرك – يزداد معدل الدوران ( وعدد الدورانات ) عندما يحث تقصير لقطر الدوران إثناء حركة التكور فوضع الجسم المنحني والمفرود ينتج عنه دوران ببطء. مـثـال ( 2 ) : في الغطس من السلم المتحرك – يزداد معدل الدوران ( وعدد الدورانات ) عندما يحث تقصير لقطر الدوران إثناء حركة التكور فوضع الجسم المنحني والمفرود ينتج عنه دوران ببطء.

27.  4 - المحافظة على كمية الحركة في حركات المرجحة:  لتكوين أو تخزين كمية الحركة في أي حركة مرجحة لابد من تغيير نصف قطر الدوران أثناء المرجحة لأعلى (الصعود) وأطالته أثناء المرجحة لأسفل (الهبوط)- ويؤدي ذلك إلى زيادة تأثير الجاذبية عندما تكون الحركة في اتجاهها وتقليل تأثيرها عند العمل في عكس اتجاهها- بمعنى الاستفادة من القوة الخارجية الإيجابية وتقليل تأثير القوة السلبية، ويستخدم هذا المبدأ بوجه خاص في الأنشطة التي تتضمن المرجحات. 

28.  مـثـال(1):عند أداء حركة المرجحة الكبرى (الدورة الكبرى) على العقلة- فإن اللاعب يقوم بتقصير نصف القطر أثناء المرجحة لأعلى وذلك للإقلال من تأثير الجاذبية الأرضية- ثم يقوم بأطالة نصف القطر أثناء المرجحة لأسفل لإتاحة الفرصة للجاذبية بالتأثير على الجسم بأقصى ما يمكن.

29. 5 - الحركات التي تؤدى دون استناد ( في الهواء ): 5 - الحركات التي تؤدى دون استناد ( في الهواء ): يمكن للإنسان أداء الحركات المختلفة وهو غير مرتكز أو مستند - فقد يدور الجسم حول مركز ثقله ولكن هذه التحركات لا تؤثر في مسار طيران الجسم كما سبق وأن أوضحنا سلفاً - ولكن تفيد هذه التحركات في إمكانية السيطرة على الدوران والاتزان، وفي أحيان أخرى قد يكون لها أهمية خاصة في الإعداد لعملية الهبوط. كما أن حركة أي جزء من أجزاء الجسم حول محور معين تؤدي إلى حدوث حركة في عكس الاتجاه من بعض أجزاء الجسم. يمكن للإنسان أداء الحركات المختلفة وهو غير مرتكز أو مستند - فقد يدور الجسم حول مركز ثقله ولكن هذه التحركات لا تؤثر في مسار طيران الجسم كما سبق وأن أوضحنا سلفاً - ولكن تفيد هذه التحركات في إمكانية السيطرة على الدوران والاتزان، وفي أحيان أخرى قد يكون لها أهمية خاصة في الإعداد لعملية الهبوط. كما أن حركة أي جزء من أجزاء الجسم حول محور معين تؤدي إلى حدوث حركة في عكس الاتجاه من بعض أجزاء الجسم.

30.  مـثـال(1): في الوثب العالي باستخدام الطريقة السرجية - يحدد ترتيب وتتالي الحركات فوق العارضة نجاح الوثبة- كما أن ارتفاع مركز الثقل والناتج من الدفع يعتبر من الأشياء الأساسية للمروق فوق العارضة، ولكن المشكلة ترتبط بحركة الرجل المتأخرة إلا أن حركة الرأس، الجذع، الكتفين، والذراع الحرة بعد المروق تساعد على رفع الرجل المتأخرة.

31.  تطبيقات علي القانون الثاني في المجال الرياضي :  1- معدل التغير في سرعة العدو يتناسب طرديا مع القوة ويحدث في اتجاهها ولهذا فإن ثبتت كل العوامل المؤثرة علي الحركة فإن العجلة تعتمد علي مقدار القوة التي ينتجها اللاعب من الانقباض العضلي.  2- في الوثب الثلاثي يجب أن تنقبض الرجلين في كل وثبة من الوثبات الثلاثة بزاوية مثالية تسمح بإنتاج القوة المطلوبة لتحقيق الهدف منها.  3- في السباحة فإنه تتناسب كمية الحركة مع القوة المحدثة لها وتحدث في اتجاهها فكلما زادت القوي المحركة زادت السرعة وكلما زادت المقاومة قلت السرعة وإذا قلت المقاومة وزادت القوة المحركة زادت السرعة ويلعب وضع الجسم دورا كثيرا في ذلك إلي جانب شكل وأسلوب أداء الضربات.

32. قانون رد الفعل

33. انتهت المحاضرة مع تمنياتى لكم بالتوفيق و النجاح