الاثنين، 8 فبراير 2016

قوة الجاذبية وتأثيرها على الكواكب

قوة الجاذبية وتأثيرها على الكواكب
 

الجاذبيةأو الثقالة (بالإنكليزيةGravity) هي ميل الكتل والأجسام للتحرك والانجذاب

 نحو بعضها البعض كما في الجاذبية بين الأرض والشمس.

فالوزن هو القوة التي تحثها الجاذبية محدثة الانجذاب بين الأرضوالجسم المعني وهي

 تساوي جداء تسارع الجاذبية في كتلةالجسم. وكان أول من وضع نظرية للجاذبية هو

 الفبزبائي المعروف إسحاق نيوتن وبقيت هذه النظرية صامدة حتى تم استبدالها من

 قبل آينشتاين بنظرية النسبية العامة لكن معادلةنيوتن تبقى صحيحة وأكثر عملية عندما 

نتحدث عن حقول جاذبيةضعيفة كإرسال المركبات الفضائية والتطبيقات الهندسية 

الانشائية مثل بناء الجسور المعلقة.

انتشر مصطلح الجاذبية الأرضية مبكرا كون فكرة التجاذب كانت راسخة حسب 

النظرة النيوتنية، لاحقاً انتشر مصطلحي الجاذبيةكتعميم لظاهرة التجاذب بين أي

 جسمين، ومصطلح ثقالةالمشتق من الثقل وهو أكثر دلالة على مفهوم النظرية النسبية 

للثقالة حيث تعتبر النسبية الثقالة أو الجاذبية مجرد التواء فيالزمكان وليس هناك من أي 

تجاذب بين الأجسام. بشكل عام قد يكون من الأنسب استخدام مصطلح "جاذبية" في

 إطار الميكانيكا الكلاسيكية في حين يستخدم مصطلح "ثقالة" في إطار النظرية النسبية.


الجاذبية في الميكانيكا الكلاسيكية

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.

ينص قانون الجاذبية العام لنيوتن : قوتا التجاذب بين جسمين ماديين تتناسب طردياً مع 

حاصل ضرب كتلتيهما وعكسياً مع مربع المسافة بين مركزيهما.
صورة توضيحية لقانون نيوتن للجذب العام (الصورة القياسية)
  • الصورة القياسية لقانون الجذب العام لنيوتن
F = G \frac{m_1 m_2}{r^2}
حيث:

 F\  هي القوة الناتجة عن الجاذبية
 G\  هو ثابت الجذب العام بين الكتل
 m_1\  هي كتلة الجسم الأول
 m_2\  هي كتلة الجسم الثاني
 r\  هو المسافة بين مركزي الجسمين


\vec{F}_{12} = -\vec{F}_{21} =
- G {m_1 m_2 \over {\vert \vec{r}_{12} \vert}^2}
\, \hat{r}_{12}
حيث:


 \vec{F}_{12}  هو متجه القوة التي يؤثر بها الجسم 1 على الجسم 2
 \vec{F}_{21}  هو متجه القوة التي يؤثر بها الجسم 2 على الجسم 1
 G\  هو ثابت الجذب العام بين الكتل
 m_1\  و m_2\  هما كتلتا الجسمين على الترتيب
 \vert \vec{r}_{12} \vert \ = \vert \vec{r}_2 - \vec{r}_1 \vert  هو البعد بين الجسيمين (أي مقدار المتجهالذي هو مقدار الفرق بين متجهي موضع الجسيمين)
 \hat{r}_{12} \ \stackrel{\mathrm{def}}{=}\ \frac{\vec{r}_2 - \vec{r}_1}{\vert\vec{r}_2 - \vec{r}_1\vert}  هو وحدة متجه للمتجه من 1 إلى 2

الكاتب :

0 التعليقات: