التعليموظائف و تعليم
اي القوى التاليه مسؤول عن تسارع جسم يسقط نحو الارض
اي القوى التاليه مسؤول عن تسارع جسم يسقط نحو الارض
يمكن التعرف على القوى المسؤولة عن تسارع جسم يسقط نحو الأرض من خلال ما يلي:
- تعتبر القوة الجاذبية الأرضية المسؤولة عن تسارع الأجسام التي تسقط نحو الأرض
- فعلى سبيل المثال، إذا صعد أحد الأشخاص إلى سفح جبل عالٍ وحمل معه كتلة ما، فعندما يصعد إلى الجبل ويقوم بإلقاء الكتلة من الأعلى إلى الأسفل.
- وفي تلك الحالة ستلاحظ أن الجاذبية تتسارع كلما اقترب الكويكب من الأرض.
- تكمن السبب الرئيسي وراء تسارع الأشياء عندما تسقط نحو الأرض في قوة الجاذبية الأرضية.
تعريف الجاذبية الأرضية
يمكن التعرف على تعريف الجاذبية الأرضية من خلال ما يلي:
- تعتبر الجاذبية الأرضية القوة التي تجذب الأجسام نحو مركز الأرض، أو نحو أي جسم آخر يمتلك كتلة.
- جميع الأجسام التي لها كتلة تملك جاذبية، وتتعرض لقوة الجذب والشد من قبل أي كتلة أخرى.
- الجاذبية الأرضية تتناسب طرديًا مع الكتلة ، وبالتالي ، كلما زادت الكتلة ، زادت الجاذبية أيضًا.
- تتناسب قوة الجاذبية الأرضية عكسيًا مع المسافة، حيث تزداد قوة الجذب بين الأجسام كلما قلت المسافة التي تفصل بينهما.
- تكون الأرض مجذبة بفعل جاذبيتها الناتجة عن كتلتها، حيث تمتلك كل جزء من كتلتها قوة جاذبية تعمل على جذب أي جسم ذو كتلة، وهذه القوة تجمع بين جميع الأجسام الخاصة بالأشخاص وتجعلنا نشعر بالوزن، وإذا كنت تتواجد على كوكب آخر وكانت كتلته أقل من كتلة الأرض، فإن وزنك سيكون أخف عندما تكون على الأرض.
قوة الجذب في الكون
- تلعب قوة الجاذبية الأرضية دورًا محوريًا في الكون بأكمله، وليس فقط على سطح كوكب الأرض.
- تُعَدّ الجاذبية الأرضية هي السبب الأساسي لبقاء الكواكب الأرضية في مدارها حول الشمس، كما أنها السبب في بقاء القمر في مداره حول الأرض.
- تعتبر جاذبية القمر السبب الرئيسي في حدوث عملية المد في المحيطات، والتي تحدث نتيجة سحب البحار نحوه، وبالتالي تقوم الجاذبية بخلق الكواكب والنجوم عن طريق تجميع المواد التي تتكون منها، وهذه المواد تشكل الثقوب السوداء الموجودة في الفضاء الخارجي.
- يعد من الأشياء التي تمتلك كتلة كبيرة على الرغم من حجمها الصغير.
- عندما يكون مستوى الجاذبية عاليًا، فإنه يمنع أي شيء من الهروب منها، حتى الضوء.
- تم اكتشاف أن قدرة الجاذبية على سحب الضوء كبيرة، وهذا على الرغم من عدم رؤيتنا لذلك بالعين المجردة، وتم اكتشاف ذلك بواسطة ألبرت أينشتاين.
- عند توجيه مصباح يدوي لأعلى، يميل الضوء إلى اللون الأحمر بطريقة غير ملحوظة، ويمكن للعلماء قياس هذا الاختلاف، وهذا يعني أن الجاذبية تؤثر على الضوء.
أهمية الجاذبية في الكون
تتمثل أهمية الجاذبية في حياتنا في العديد من الجوانب المختلفة، ولا يمكن الاستغناء عنها أبدًا، ويمكن التعرف على أهمية الجاذبية من خلال ما يلي:
- تؤثر الجاذبية الأرضية بشكل كبير على بقائنا، وهناك العديد من الأمثلة التي تؤكد ذلك، فإذا تخيلنا الأرض بدون جاذبية، لن نستطيع العيش على الإطلاق.
- تعتمد شدة الجاذبية على كتلة الجسمين، وعلى الرغم من اقترابها من الصفر، فإنها لا تصل إلى الصفر أبداً بطبيعتها.
- تتعرض الأجسام البعيدة الموجودة في الفضاء الخارجي لجاذبية، ولكنها تكون ضعيفة بسبب البعد، ولكنها لا تصل إلى الصفر أبداً، حيث يتوجب وجود جاذبية دائماً.
- نتيجة لتأثير الجاذبية بين الأرض والشمس، يحتفظ الغلاف الجوي بمكانه ويوفر الهواء الذي نحتاجه للتنفس والبقاء على قيد الحياة على سطح الأرض.
- الجاذبية هي السبب الذي يجعل كوكب الأرض يتمكن من الوجود في مساحة آمنة ويبعد عن الشمس، وهذا يعني الاستفادة من الضوء والحرارة التي تأتي من الشمس ولكنها لا تحرقنا، وبالتالي فإن الجاذبية الأرضية هي المسؤولة عن كل هذا.
- الجاذبية هي القوة الرئيسية التي تحافظ على كواكب المجموعة الشمسية على مداراتها حول الشمس.
- بفضل الجاذبية، يتم الحفاظ على حركة القمر حول الأرض وحول مداره، حيث يبقى القمر متماسكًا حول الأرض ويدور في مداره بسبب الجاذبية الأرضية.
- تعتبر الجاذبية هي السبب الرئيسي لارتباط هذا الكون ببعضه البعض.
- وهي أيضاً السبب وراء ترابط الغازات في الشمس.
- الجاذبية الأرضية هي السبب الرئيسي في وجود الماء في قعر الكوب وعدم تحليق الكوب وطيرانه، وهذا ما يعرف باسم الجاذبية.
- ينتج ظاهرة المد والجزر بسبب الجاذبية بين الأرض والقمر.
كيف تقاس الجاذبية
يمكن التعرف على الطريقة التي يتم بها قياس قوة الجاذبية الأرضية، والتي اكتشفها العالم إسحاق نيوتن، من خلال الإجراءات التالية:
- اكتشف إسحاق نيوتن أن الجاذبية الأرضية هي قوة تجذب كل جسيم من المواد الموجودة في الكون بما في ذلك الجسيمات الأخرى، وتتناسب هذه القوة مع ناتج ضرب كتلة الجسيمات المشاركة في الجاذبية الأرضية عكسيًا مع مربع المسافة بينهما.
- يمكن أن يتم حساب الجاذبية الأ{ضية رياضياَ من المعادلة التي يمكن عرضها على النحو التالي:( F = G( m1m2 /r^2.
- F هي القوة.
- m1 و m2 هما كتلتا الأجسام التي تفاعلت مع بعضهما.
- r هي المسافة بين مركز الجماهير.
- ثابت الجاذبية G يساوي (6.674 × 10−11 م 3⋅ كجم − 1⋅s − 2).
- تُستخدم المعادلة الرياضية لحساب القوة، ويجب الإشارة إلى أن مقدار القوة هو قوة الجاذبية.
- تتجه دائمًا نحو الجسم الآخر، ومن المعروف أن أي شيء له كتلة يمتلك قوة جاذبية بالفعل، وتستخدم هذه النظرية لحساب قوة الجاذبية بين جسمين، حيث تكون الأجسام ذات الكتلة الأثقل ذات جاذبية أكبر.
- تزداد شدة الجاذبية بين جسمين كلما اقتربا من بعضهما البعض، وتضعف شدة الجاذبية كلما زادت المسافة بين الجسمين.
أهم الحقائق عن الجاذبية
يمكن التعرف على أهم المعلومات والحقائق التي يجب معرفتها عن قوة الجاذبية الأرضية من خلال ما يلي:
- على الرغم من أن قوة الجاذبية الأرضية تعتبر ضعيفة بالمقارنة مع القوى الأربعة الأساسية في الطبيعة، إلا أنها القوة السائدة والحاكمة في الكون، والتي تساعد على تماسك الكواكب والمجرات والأنظمة الشمسية.
- تُعتبر سرعة السقوط الحر هي سرعة ثابتة على سطح الأرض، وهذا يدل على أن الأشياء التي تسقط يمكن أن تسقط بنفس السرعة، حيث يتم حساب تلك السرعة على سطح الأرض ويمكن أن تصل إلى 9.8 متر في الثانية.
- الوزن الذي تصل إليه يعكس قوة التجاذب بينك وبين الأرض.
- يمكن لسرعة الإفلات الناجمة عن الجاذبية الأرضية أن تصل إلى سبعة أميال في الثانية.
- تبلغ قوة جاذبية القمر حوالي 16% من قوة جاذبية سطح الأرض.
- تصل قوة الجاذبية على سطح القمر إلى ما يقرب من 16% من القوة التي توجد على الأرض.
- تصل قوة الجاذبية على كوكب المريخ إلى ما يقرب من 38% من جاذبية الأرض.
- يصل قوة الجاذبية الموجودة على كوكب المشترى إلى حوالي 2.5 مرة قوة جاذبية كوكب الأرض.
- الثقوب السوداء التي توجد في الفضاء تتمتع بجاذبية قوية للغاية، حيث لا يستطيع الضوء الهروب منها.
- رغم ضعف قوة الجاذبية، فإنه لا يوجد لها نطاق محدد على الرغم من أنها أقل قوة من القوى الأخرى.