هل سبق لك أن رأيت برنامجًا عن ورأيت تطفو الأشياء تمامًا. ثم تساءلت ما هي القوة التي تجعل أقدامنا ثابتة فوق الأرض. ما هي القوة التي تجعل التفاحة تسقط؟ تسقط المطر وتجمع في البحار والمحيطات؟ الإجابة على كل هذه الأسئلة وغيرها هي الجاذبية. وإذا كنت قارئًا عزيزًا ، ومعجبين بالعلم والمعرفة ، وتريد قراءة مزيد من المعلومات حول تعريف الجاذبية وأهميته ، ومن هو اكتشافه ، وما هي تطبيقاتها العملية على الأرض ، اتبعنا معنا المقال التالي.
تعريف الجاذبية
يمكننا تحديد الجاذبية ببساطة لأن القوة التي تجعل كل شيء يسقط نحو الأرض. كما لو أن الأرض تمارس هذه الأشياء قوة جاذبية تدفعها نحوها. إنها ظاهرة طبيعية موجودة مع وجود الكون. ثم اكتشف العلماء ذلك بعد العديد من الملاحظات والتجارب العلمية. كما أن لديها العديد من الآثار على الأرض وبدونها لا توجد حياة على سطح الأرض. إنها أيضًا واحدة من القوى الأساسية الأربع للطبيعة ، وكذلك القوى النووية الكهرومغناطيسية والقوية والضعيفة. ومع ذلك ، على عكس الكهرباء والمغناطيسية التي يمكن أن تخفف أو تجذب ، تعمل الجاذبية دائمًا على جعل الأجسام أقرب إلى مركز الأرض.
المبدأ المادي لقوى الجاذبية
تسمى الجثث التي لديها كتلة محددة من عوامل الجذب تجاه بعضها البعض ، هذه القوى ذات القوى الجماعية. يتم طرد هذه القوى بكتلة الجسم (كمية المواد الموجودة) ، وعلى عكس مربع المسافة بينهما. تنطبق هذه القوانين على جميع الهيئات ، سواء كانت صغيرة أو كبيرة ، ومن هذا الناحية ، يمكن تعريف الجاذبية على أنها قوى الجاذبية التي تمارسها كتلة الأرض الضخمة على الجثث فوقها. يختلف تأثير الجاذبية على الأجسام مع كتلها ، ومدى قربها من مركز الأرض. لا يقتصر وجود هذه القوى على كوكب الأرض ، كما أنها موجودة بين الكواكب والأجسام في النظام الشمسي ، على سبيل المثال أن الشمس تؤثر على كوكب قوة معينة وتبقيها في المدار حولها. هذه القوى الجذابة موجودة بين جميع الكواكب ، وبدونها قد ينهار نظامنا الشمسي بالكامل.
أهمية الجاذبية
ببساطة ، لا يمكننا العيش بدون قوى الثقل. من المهم للغاية في حياتنا اليومية. بدون خطورة الأرض ، سوف نطير بعيدًا عن الطيران في الفضاء الشاسع. قد يكون هذا الشعور ممتعًا في لحظاته الأولى ، لكننا بالتأكيد لا يمكننا العيش دون جاذبية. لا تقتصر أهميتها على الأشياء فوق سطح الأرض ، بل تجاوزتها إلى نطاق أوسع ، ويمكننا تقصير أهمية الجاذبية مع التعداد التالي:
- تظل قوى الجاذبية هي الأرض في مدار حول الشمس ، والتي بدونها ستغيب أشعة الشمس عن سطح الأرض والحياة غائبة معها.
- تساعد الجاذبية على الحفاظ على الأرض على مسافة مناسبة من الشمس ، بحيث لا تكون ساخنة جدًا أو باردة جدًا.
- يسمح للمياه بالتجميع في شكل البحارة والسدود ، وبالتالي يساهم في الحفاظ على المصادر الأساسية للحياة.
- يحافظ على تماسك أ.
- يحافظ على استقرار الأشياء فوق سطح الأرض ، وعلى البشر والحيوانات والنباتات على سطح الأرض.
- تعتبر جاذبية الأرض ضرورية لصحة الإنسان ، وبدون ذلك ، فإن عمل القلب ونظام الدوران مضطرب ، ويزيد خطر حجارة البول.
- نحتاج إلى جاذبية الأرض لتثبيت الكالسيوم في العظام ، وبدونها تنخفض كثافة العظام بنسبة 20 ٪.
نظرية جاذبية نيوتن
لم يكن لدى العالم إسحاق نيوتن نظرية واضحة حول الجاذبية ، لكن يمكننا القول أنه كان أول من اكتشف هذه القوة ووصفها. بدأ هذا عندما لاحظ أن القوة التي جعلت التفاحة من الشجرة هي نفس القوة التي جعلت القمر يدور حول الأرض ، وبناءً على هذا المبدأ وبعض التجارب الفكرية ، خلص نيوتن إلى أن هناك ثلاثة عوامل تؤثر فقط على الجاذبية بين جسدين:
- أول كتلة الجسم.
- كتلة الجسم الثانية.
- المسافة بين الجثتين.
يمكن حساب قوة الجاذبية عن طريق ضرب الجثتين معًا ، ثم تقسيم مربع المسافة بينهما. بما في ذلك يمكننا القول: تزداد قوة الجاذبية مع زيادة كتلة الأشياء وزيادة قربها من بعضها البعض.
نظرية آينشتاين للجاذبية
قام ألبرت أينشتاين ببعض التحسينات على هذه النظرية ، وأضاف مفهوم الوزن وعدده على أنه قوة الجاذبية التي تؤثر على الجسم. وزن الشخص على الأرض هو مقدار قوة جاذبية الأرض عليها. اعتمادًا على مبدأ التكافؤ ، اكتشف أن الجثث ذات الكتل المختلفة تمتلك التسارع نفسه ، على سبيل المثال إذا أخذنا كرتين لكل منهما كتلة محددة ، ونحن نسقطها من أعلى المبنى نحو الأرض ، أنت سوف تصطدم مع الأرض في نفس الوقت. هذا التسارع ، الذي يطلق عليه جميع الأجسام فوق سطح الأرض سقوط ، اندفاع الجاذبية ، أو “G” ويساوي 9.807 (M2).
حقائق ممتعة عن الجاذبية
- جميع الكواكب في النظام الشمسي لديها بعض القوى الجذابة.
- تحدث حركة المد في المحيط بسبب نداء القمر.
- المريخ أصغر في الحجم وكتلة من الأرض ، ونتيجة لذلك ، فإن جاذبيتها أصغر من جاذبية الأرض. إذا كان وزنك على الأرض 100 رطل ، فسوف تساوي وزنك على المريخ 38 رطلاً.
- يساهم وجود قوى الجاذبية في تكوين الغلاف الجوي حول الأرض وحماية كوكبنا من خطر الإشعاع الكوني الخطير.
- يستفيد من قوى الجاذبية الأرضية في العديد من التطبيقات العملية والصناعية وتساعد في عملية إنتاج الطاقة.
أخيرًا ، يمكن القول أن علم الجاذبية لا يزال في تطور مستمر لاكتشافات علمية أكثر فائدة للإنسانية.