نظرة عامة حول قانون الجاذبية لنيوتن
ينص قانون الجاذبية لنيوتن على أن أي قوة جذب بين أي جسمين تتناسب طرديًا مع حاصل ضرب كتلتيهما وعكسيًا مع مربع المسافة بينهما، ولاحظ نيوتن خلال دراسته للجاذبية الأرضية بأن القوة المؤثرة في تسارع الأرض هي بحد ذاتها القوة التي تسببت في تسارع التفاحة التي سقطت على رأسه، وذلك يشير إلى اعتماد قوة الجاذبية الأرضية على كتلة الأرض، ومن الجدير بالذكر بأن ذلك يشير إلى أن قوة الجاذبية المؤثرة بين الأرض وأي جسم آخر تتناسب طرديًا مع كتلة الأرض وكتلة الجسم، ولكنها تتناسب عكسياً مع مربع المسافة التي تفصل بين مركز الأرض والجسم.[١][٢]
الصيغة الرياضية لقانون الجاذبية لنيوتن
الصيغة الرياضية لقانون الجاذبية لنيوتن هي كالآتي:[٢]
قوة الجاذبية الأرضية= (ثابت الجاذبية الأرضية* كتلة الجسم الأول*كتلة الجسم الثاني) ÷ (المسافة بين الكتلتين)2
بالرموز: Fgravity=Gm1m2/r2
حيث إن:
ثابت الجاذبية الأرضية (G)= (6.673 x 10-11) نيوتن. م2 / كغم2
أمثلة على قانون الجاذبية لنيوتن
فيما يأتي بعض الأمثلة التي توضح كيفية استخدام الصيغة الرياضية لقانون الجاذبية لنيوتن:
إذا كانت المسافة بين شخص يزن 40 كغم وشخص يزن 30 كغم هي 2 م، احسب قوة الجاذبية الأرضية المؤثرة من كل كتلة على الأخرى.[٣]
- قوة الجاذبية الأرضية (Fgravity) = (ثابت الجاذبية الأرضية (G) * كتلة الجسم الأول (m1) *كتلة الجسم الثاني (m2)) ÷ (المسافة بين الكتلتين)2
- قوة الجاذبية الأرضية (Fgravity) = ((6.673*10-11) * 40 * 30 ) ÷(2)2
- قوة الجاذبية الأرضية (Fgravity) = 2*10-8 نيوتن
- كتلة الأرض تساوي 5.97*1024 كغم
- كتلة القمر تساوي 7.35*1022 كغم
- قوة الجاذبية الأرضية (Fgravity) = (ثابت الجاذبية الأرضية (G) * كتلة الجسم الأول (m1) *كتلة الجسم الثاني (m2)) ÷ (المسافة بين الكتلتين)2
- قوة الجاذبية الأرضية (Fgravity) = ((6.673*10-11) * (5.97*1024)* (7.35*1022) ) ÷(3.84*108)2
- قوة الجاذبية الأرضية (Fgravity) = 1.9*1020 نيوتن
حدد قوة الجاذبية بين الأرض (وتبلغ كتلتها 5.98*1024) وطالب تبلغ كتلته 70 كغم، إذا كان الطالب يقف عند مستوى سطح البحر أي على مسافة 6.38*106 متر من مركز الأرض.[٢]
- قوة الجاذبية الأرضية (Fgravity) = (ثابت الجاذبية الأرضية (G) * كتلة الجسم الأول (m1) *كتلة الجسم الثاني (m2)) ÷ (المسافة بين الكتلتين)2
- قوة الجاذبية الأرضية (Fgravity) = ((6.673*10-11) * (5.98*1024)* (70) ) ÷(6.38*108)2
- قوة الجاذبية الأرضية (Fgravity) = 686 نيوتن.
حدد قوة الجاذبية بين الأرض (وتبلغ كتلتها 5.98*1024 ) وطالب تبلغ كتلته 70 كغم إذا كان الطالب في الطائرة على ارتفاع 19212 متر عن سطح الأرض وعلى مسافة 6.39*106 متر عن مركز الأرض.[٢]
- قوة الجاذبية الأرضية (Fgravity) = (ثابت الجاذبية الأرضية (G) * كتلة الجسم الأول (m1) *كتلة الجسم الثاني (m2)) ÷ (المسافة بين الكتلتين)2
- قوة الجاذبية الأرضية (Fgravity) = ((6.673*10-11) * (5.98*1024)* (70)) ÷(6.39*108)2
- قوة الجاذبية الأرضية (Fgravity) = 684 نيوتن.
وفيما يأتي توضيح لبعض العناوين المشابهة لعنوان المقال:
المراجع
- ↑ "Newton's law of gravitation", Encyclopedia Britannica, Retrieved 13/8/2021.
- ^ أ ب ت ث "Newton's Law of Universal Gravitation", physics classroom, Retrieved 13/8/2021.
- ^ أ ب "Newton’s law of universal gravitation – problems and solutions", BASIC PHYSICS, Retrieved 13/8/2021.
