الجاذبية الأرضية
إذا حملت طوبة ثم تركتها فإنها تسقط على الأرض . فما الذي يؤدي إلى هذا السقوط ؟ إن الطوبة كغيرها من الأشياء لا تتحرك جانبيا ما لم تدفع أو تجر كما إنها لا تتحرك إلى أعلى ما لم تقذف أو تسحب في ذلك الاتجاه . فحقيقة كون جميع الأجسام تسقط تعني أنه لابد من وجود قوة ما تجذبها إلى الأرض . وباستطاعتك الإحساس بهذه القوة إذا حملت جسما ما بيدك أو إذا ما حاولت رفعه عن الأرض . هذه القوة تسمى الوزن .
وكان إسحاق نيوتن أول من اكتشف أسرار سقوط الأجسام وثقلها وعلاقة جاذبية الأرض بذلك . ويقال إنه بينما كان نيوتن جالسا في حديقة أمه رأى تفاحة تسقط من شجرة فأخذ يفكر في السبب الذي جعل التفاحة تسقط على هذا الشكل . وفسر ذلك بأن كلا من الأرض والتفاحة يتجاذبان فيما بينهما . فالأرض تجذب التفاحة والتفاحة تجذب الأرض . لكن ضخامة الأرض الهائلة تجعلها لا تتأثر بجذب التفاحة لها ، بينما التفاحة تنجذب أي تسقط نحو الأرض . إن هذه القوة الجاذبة للأجسام تسمى الجاذبية الأرضية . وهي القوة التي تشد جميع الأجسام إلى سطح الأرض وتؤدي بالتالي إلى أن يكون لها وزن .
ولقد تحقق نيوتن أيضا من أن قوة الجاذبية الأرضية تتناقص بابتعاد الجسم عن الأرض . فالشخص في طائرة أو منطاد عالي لا يزن بقدر ما يزن على الأرض لأن شد الجاذبية الأرضية له يكون أضعف . ونحن عادة لا نلاحظ هذا الفرق في الوزن لضآلته في مثل هذه الحال .
ويلاحظ رواد الفضاء أن شدة الجاذبية الأرضية تضعف تدريجيا بارتفاعهم في الفضاء . حتى إن أولئك الرواد الذين يذهبون بعيدا جدا في الفضاء يعيشون فترات تطول أو تقصر داخل كبسولتهم الفضائية في حالة انعدام الوزن . ويعود السبب في ذلك جزئيا إلى قلة تأثير الجاذبية الأرضية عليهم لبعدهم عن الأرض ( وكذلك بتأثير القوة الناتجة عن دوران سفينتهم بسرعة حول الأرض ) .
عندما تنطلق مركبة فضائية من الأرض إلى القمر تخرج تدريجيا من مجال جاذبية الأرض لتدخل جاذبية القمر ، حيث الجاذبية أضعف بحوالي 6 مرات . فالرجل الذي يزن 72 كيلو غراما على سطح الأرض لا يزن أكثر من 12 كيلو غراما على سطح القمر . وهذا ما يمكنه من رمي الأجسام إلى مسافة أبعد ومن القفز إلى علو أكبر .
- قانون الجذب العام لنيوتن هو قانون استنباطي كمحاولة لوصف قوى الجاذبية بين الأجسام غير المشحونة، وقد استنبطه نيوتن من خلال مشاهدات فلكية عديدة وبالاستعانة بقوانين كيبلر لحركة الكواكب. كان البيروني والخازني أيضاً قد أشارا لهذا المفهوم قبلهما بسبعة قرون تقريباً.
يقول قانون الجاذبية العام لنيوتن : أن كل جسم يجذب جسما آخر في الكون بقوة محمولة على الخط الواصل بين المركزين وشدتها متناسبة طرديًا مع كتلتيهما وعكسيًا مع مربع المسافة بينهما.
• الصورة القياسية لقانون الجذب العام لنيوتن
F= G m1m2 \ r^2
حيث:
[ F ] هي القوة الناتجة عن الجاذبية
[ G ] هو ثابت الجذب العام بين الكتل
[ m1 ] هي كتلة الجسيم الأول
[ m2 ] هي كتلة الجسيم الثاني
[ r ] هو البعد بين الجسيمين
- ثابت الجذب العام = 6.67300 × 10-11 m3 kg-1 s-2
دُمتم بأمـــان الله
الفجرْ المستنيــــــــر
إذا حملت طوبة ثم تركتها فإنها تسقط على الأرض . فما الذي يؤدي إلى هذا السقوط ؟ إن الطوبة كغيرها من الأشياء لا تتحرك جانبيا ما لم تدفع أو تجر كما إنها لا تتحرك إلى أعلى ما لم تقذف أو تسحب في ذلك الاتجاه . فحقيقة كون جميع الأجسام تسقط تعني أنه لابد من وجود قوة ما تجذبها إلى الأرض . وباستطاعتك الإحساس بهذه القوة إذا حملت جسما ما بيدك أو إذا ما حاولت رفعه عن الأرض . هذه القوة تسمى الوزن .
وكان إسحاق نيوتن أول من اكتشف أسرار سقوط الأجسام وثقلها وعلاقة جاذبية الأرض بذلك . ويقال إنه بينما كان نيوتن جالسا في حديقة أمه رأى تفاحة تسقط من شجرة فأخذ يفكر في السبب الذي جعل التفاحة تسقط على هذا الشكل . وفسر ذلك بأن كلا من الأرض والتفاحة يتجاذبان فيما بينهما . فالأرض تجذب التفاحة والتفاحة تجذب الأرض . لكن ضخامة الأرض الهائلة تجعلها لا تتأثر بجذب التفاحة لها ، بينما التفاحة تنجذب أي تسقط نحو الأرض . إن هذه القوة الجاذبة للأجسام تسمى الجاذبية الأرضية . وهي القوة التي تشد جميع الأجسام إلى سطح الأرض وتؤدي بالتالي إلى أن يكون لها وزن .
ولقد تحقق نيوتن أيضا من أن قوة الجاذبية الأرضية تتناقص بابتعاد الجسم عن الأرض . فالشخص في طائرة أو منطاد عالي لا يزن بقدر ما يزن على الأرض لأن شد الجاذبية الأرضية له يكون أضعف . ونحن عادة لا نلاحظ هذا الفرق في الوزن لضآلته في مثل هذه الحال .
ويلاحظ رواد الفضاء أن شدة الجاذبية الأرضية تضعف تدريجيا بارتفاعهم في الفضاء . حتى إن أولئك الرواد الذين يذهبون بعيدا جدا في الفضاء يعيشون فترات تطول أو تقصر داخل كبسولتهم الفضائية في حالة انعدام الوزن . ويعود السبب في ذلك جزئيا إلى قلة تأثير الجاذبية الأرضية عليهم لبعدهم عن الأرض ( وكذلك بتأثير القوة الناتجة عن دوران سفينتهم بسرعة حول الأرض ) .
عندما تنطلق مركبة فضائية من الأرض إلى القمر تخرج تدريجيا من مجال جاذبية الأرض لتدخل جاذبية القمر ، حيث الجاذبية أضعف بحوالي 6 مرات . فالرجل الذي يزن 72 كيلو غراما على سطح الأرض لا يزن أكثر من 12 كيلو غراما على سطح القمر . وهذا ما يمكنه من رمي الأجسام إلى مسافة أبعد ومن القفز إلى علو أكبر .
- قانون الجذب العام لنيوتن هو قانون استنباطي كمحاولة لوصف قوى الجاذبية بين الأجسام غير المشحونة، وقد استنبطه نيوتن من خلال مشاهدات فلكية عديدة وبالاستعانة بقوانين كيبلر لحركة الكواكب. كان البيروني والخازني أيضاً قد أشارا لهذا المفهوم قبلهما بسبعة قرون تقريباً.
يقول قانون الجاذبية العام لنيوتن : أن كل جسم يجذب جسما آخر في الكون بقوة محمولة على الخط الواصل بين المركزين وشدتها متناسبة طرديًا مع كتلتيهما وعكسيًا مع مربع المسافة بينهما.
• الصورة القياسية لقانون الجذب العام لنيوتن
F= G m1m2 \ r^2
حيث:
[ F ] هي القوة الناتجة عن الجاذبية
[ G ] هو ثابت الجذب العام بين الكتل
[ m1 ] هي كتلة الجسيم الأول
[ m2 ] هي كتلة الجسيم الثاني
[ r ] هو البعد بين الجسيمين
- ثابت الجذب العام = 6.67300 × 10-11 m3 kg-1 s-2
دُمتم بأمـــان الله
الفجرْ المستنيــــــــر
