ماذا يسمى قياس مقدار جذب الارض للجسم

كتابة: دينا محمود آخر تحديث: 26 يونيو 2022 , 07:08

قياس مقدار جذب الارض للجسم يسمى

قياس مقدار جذب الارض للجسم يسمى الوزن .

الوزن هو عبارة عن القوة التي تؤثر في جميع الأوقات على جميع الأجسام القريبة من الأرض ، تسحب الأرض جميع الأشياء بقوة الجاذبية لأسفل باتجاه مركز الأرض. [2]

قوة سحب أو جذب بين جسمين تسمى

قوة سحب أو جذب بين جسمين تسمى قوة الجاذبية الأرضية . وهي الجاذبية التي تمارسها الأرض على جسم ما أو أن الجسم يمارسه على الأرض ، يمكن حسابها باستخدام كتلة الجسم ، وكتلة الأرض ، والمسافة بين مركز الجسم ومركز الأرض ، وثابت الجاذبية العام ، وهو ثابت التناسب الذي تم قياسه بدقة شديدة. إنه يساوي 6.674 × 10 ^ -11.

أحد الأمثلة الأكثر شيوعًا لهذا السحب هو وزن الجسم الموجود على سطح الأرض.

ما هي الجاذبية الأرضية 

الجاذبية هي إحدى القوى الأساسية الموجودة في الطبيعية ، وهي واحدة من أكثر الأشياء التي تمت دراستها على نطاق واسع في الطبيعة ، ويمكن تعريف الجاذبية على أنها  “القوة التي يوجه بها كوكب أو جسم آخر الأشياء نحو مركزه ، قوة الجاذبية تبقي جميع الكواكب في مدار حول الشمس.”

تمارس الأجسام ذات الكتلة الأكبر قوة جاذبية أكبر ، وتصبح هذه القوة أضعف كلما ابتعدت عن مركز الكتلة ، ومع ذلك على الرغم من الطريقة التي تؤثر بها الجاذبية على الأجسام الكبيرة ، فهي في الواقع أضعف قوة معروفة ، بينما يمكن للجاذبية أن تفسر حركة الأجسام على مستوى النظام الشمسي وفي أي مكان آخر في الكون ، على المستوى الكمومي ، كل شيء نعتقد أننا نعرفه عنه ينهار تمامًا. 

كيف تؤثر قوة الجاذبية الأرضية علينا

نظرًا لأن الأرض جسم ضخم ، فإنها تمارس تأثير الجاذبية على الفضاء المحيط بها ، وأيضاً على سطحها ،  في حين أن الأجسام الأكبر مثل الشمس لها تأثير أكبر بكثير على الجاذبية ، بالنسبة للأشياء الأصغر مثل الإنسان ، فإن تأثيرات الجاذبية لها تأثير كبير. 

ولولا الجاذبية سوف نطير في الفراغ من الفضاء ، أو نموت من الاختناق لأن الغلاف الجوي للأرض سيختفي تمامًا ، إن قوة الجاذبية التي تؤثر على جسم ما على الأرض هي  التي تحدد وزن الجسم . 

الجاذبية ليست مهمة فقط لإبقاء وكل ما تحتاجه لربطه بالأرض ، ولكن تأثيراتها بمرور الوقت قد حددت أيضًا أشكال الاجسام ، كل شيء تقريبًا عن جسم الإنسان هو نتيجة مباشرة للتطور على مدى ملايين السنين في ظل الشد الهبوطي المستمر نحو قلب الأرض. 

إن تأثير الجاذبية على أجسامنا مهم للغاية ، ويجب على رواد الفضاء بذل جهود كبيرة لمحاولة الحفاظ على كثافة العضلات والعظام إذا قضوا فترات طويلة في المدار. 

على الأرض ، نختبر تأثير الجاذبية على أنه “وزن” ، وكما وضحنا يعتبر الوزن هو تأثير الجاذبية على الجسم ، وبدلاً من أن تكون ثابتة ، فإنها ستختلف بشكل كبير اعتمادًا على تأثير الجاذبية ، مثلاً أي كوكب أو جرم سماوي تقف عليه ، على القمر مثلاَ سيكون الوزن أقل بحوالي ستة أضعاف من الوزن على الأرض.

كم قوة الجاذبية الأرضية

على الأرض ، تُقاس قوة الجاذبية بالتسارع الذي تمنحه  الأرض للأجسام الموجودة على سطحها أو بالقرب منه ، يقاس هذا التسارع بالأمتار في الثانية المربعة ، متوسط ​​القيمة لهذا هو  32.1740 قدم / ثانية 2 أو 9.80665 م / ث 2  ، هذا يعني أنه إذا تجاهلنا تأثيرات  مقاومة الهواء ، “فإن سرعة الجسم الذي يسقط بحرية بالقرب من سطح الأرض ستزداد بحوالي 9.81 مترًا (32.2 قدمًا) في الثانية كل ثانية.”

في هذه الحالة ، تكون الوحدة م / ث² مكافئة رياضيًا لنيوتن / كجم. بعبارة أخرى ، الجسم الذي لا يزال ساكنًا سيكون له وزن 9.8 نيوتن / كجم أو 9.8 نيوتن لكل كيلوغرام من كتلته.

عندما تقف على سطح الأرض ، فإنك تختبر هذا “التسارع” مثل وزن الأنسان. 

إذا لم تكن على الأرض ، لكن تسقط من ارتفاع تحت تأثير قوة الجاذبية فقط مثلاً بدون مقاومة الرياح ، فستكون في حالة سقوط حر وتتسارع بسرعة 9.8 م / ث 2  حتى تصل إلى الأرض. يمكن حساب التسارع باستخدام قانون نيوتن الثاني ، F = ma (

القوة تساوي الكتلة مضروبة في التسارع ، بالنيوتن لكل كجم.

أيضاً تؤثر الجاذبية على أي جسم لديه كتلة يتضمن ذلك جميع الأشياء التي نستخدمها بشكل يومي.

كيف يتم حساب قوة الجاذبية

كما ذكرنا سابقًا ، تعتبر الكتلة مقياسًا للقصور الذاتي ، والوزن هو القوة المؤثرة على جسم في مجال الجاذبية ، تكون الجاذبية أقوى قليلاً في الأماكن ذات الكتلة الأكبر منها في المناطق ذات الكتلة الأقل ، مثل المسطحات المائية الشاسعة مثل المحيطات والبحار.

شرح نيوتن  قانون الجاذبية الكونية ، مشيرًا إلى أن الجاذبية تحدث كتوازن بين جسمين ، ويمكن حساب هذا التوازن رياضيًا ، حيث تتناسب قوة الجذب طرديًا مع ناتج كتلها  وتتناسب  عكسًا مع مربع المسافة بينهما.

يتم إعطاء المعادلة الأساسية لحساب قوة الجاذبية من خلال: 

F = G(m1m2 ) / r2

F = القوة

G = ثابت الجاذبية

m 1  = كتلة الجسم الأول

m 2  = كتلة الجسم الثاني

r 2  = مربع المسافة بين الجسمين

ثابت الجاذبية ، هو ثابت التناسب وهو قيمة تجريبية مشتقة من سلسلة من التجارب والملاحظات ، تم تقديمه لأول مرة بواسطة نيوتن ولكنه ظهر في أعمال العديد من الفيزيائيين اللاحقين بما في ذلك ألبرت أينشتاين ، ونُشر هذا لأول مرة كجزء من عمل نيوتن على الميكانيكا الكلاسيكية ويسمى قانون نيوتن للجاذبية.

هل تتغير قوة الجاذبية على الأرض

تتأثر الجاذبية بوزن كتلة جسم معين ، يؤثر هذا بشكل مباشر على قوة الجاذبية بينه وبين كتلة أخرى ، تتكون كتلة الأرض من سمات فيزيائية مختلفة  ، مثل سلاسل الجبال والمحيطات وخنادق أعماق البحار ، كل هذه الميزات لها كتلة مختلفة ، مما ينتج عنه مجال جاذبية غير متساوٍ في أماكن مختلفة حول العالم. 

لقد أثبت العلماء في وكالة ناسا أن مجال الجاذبية الأرضية  يتغير من شهر إلى آخر بسبب كتلة الماء التي تتحرك على السطح ، الماء بجميع أشكاله له كتلة ووزن ، حتى تتمكن من وزن المحيط المتحرك ، يمكن  حاسب كمية هطول الأمطار والتغيرات في القمم الجليدية القطبية.

أيضاً تتغير قوة الجاذبية على الأرض اعتمادًا على المكان الذي تقف فيه عليها ، هذا يعني أن الجاذبية على الأرض عند خط الاستواء هي 9.789 م / ث 2 ، في حين أن قوة الجاذبية عند القطبين هي 9.832 م / ث 2. 

تتناقص الجاذبية أيضًا مع الارتفاع فوق مستوى سطح البحر ، لأنك بعيدًا عن مركز الأرض ، الانخفاض في القوة من التسلق إلى قمة جبل إيفرست أقل بحوالي 0.28٪ من مستوى سطح البحر ، ولكن إذا تحركت بعيدًا مثل محطة الفضاء الدولية (ISS) ، فسوف تواجه 90٪ من قوة الجاذبية. [1]

المراجع

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.

زر الذهاب إلى الأعلى