بماذا تتأثر قوة التجاذب بين جسمين؟

1 إجابة واحدة

تُعرف الجاذبية بأنّها القوة التي تنتج عن جذب الأرض للأجسام أو هي القوة التي بفضلها تتحرك وتميل الأشياء إلى بعضها البعض؛ وتُعرف الجاذبية على أنّها إحدى أشهر القوى الأساسية الأربع. ولعلّ الجاذبية هي أكثر القوى المألوفة بالنسبة لنا، وتتمثّل في قوة الجذب بين جسمين ويتملك كل منهما كتلة أو طاقة معينة. فيمكننا ملاحظة قوة الجاذبية في جميع تصرفاتنا وتحركاتنا اليومية، فمثلًا عند جلوسنا على الكرسي هنا بالذات قامت الجاذبية بجذبنا إلى الأسفل دون أن نشعر.

وجميعنا يعلم قصة التفاحة الشهيرة التي سقطت على رأس العالم إسحاق نيوتن وتسببت في كشف قانون الجاذبية؛ فوصف إسحاق نيوتن الجاذبية على أنّها المعنى الحرفي للتجاذب بين شيئين. وقام العالم ألبرت أينشتاين بعد ذلك بتطوير هذه النظرية ووضّح أنّ الجاذبية ليست فقط قوة جذب الأشياء لبعضها البعض إنّما هي ناتجة عن ثني الأجسام للأجسام الهندسية الثلاثة المعروفة، وهي الطول والعرض والارتفاع بالإضافة إلى الزمان وأطلق على هذه الأبعاد الأربع اسم “الزمكان”.

وكما قلنا سابقًا أنّ قوة التجاذب ما بين جسمين تتناسب بشكلٍ طردي مع حاصل ضرب كتلة كل منهما، وتتناسب عكسًا مع مربع المسافة بين مركزيهما. ونرمز للجاذبية الأرضية برمز “g” وتبلغ قيمتها 9.81 m/s2. وقد وضع العالم نيوتن قانونًا رياضيًا للجاذبية الأرضية يمكن التعبير عنه من خلال المعادلة التالية: F= g*m(1) *m(2) /r2.

وتُمثل F القوة التي تنتج من تجاذب الأجسام، في حين G هي ثابت الجذب العام الذي نستطيع تقديره بقيمة 9.81 m/s2، وm1 هي كتلة الجسم الأول أما m2 هي كتلة الجسم الثاني، وr هي المسافة ما بين مركز الجسمين.

وهناك عدد من العوامل التي تؤثر في قوة جذب الأرض للأشياء أو التي تؤثر في قوة التجاذب بين شيئين؛ تُعرف العلاقة بين بين الكتلة والوزن على أنّها علاقة إمّا طردية أو خطية فالوزن هو مقدار جذب الأرض للأشياء أمّا الكتلة فهو والحيز الذي يشغله جسم ما. وتبعًا لذلك نستطيع أن نحدد العوامل التي تؤثر في قوة التجاذب بين الأجسام:

  • كتلة الجسم: فمن المعروف أنّه كلما زادت كتلة الجسم زادت معها قوة الجاذبية وأصبحت أقوى، أي أنّ الكتلة تتناسب طردًا مع الجاذبية الأرضية.
  • المسافة: والعلاقة بين المسافة والجاذبية بعكس العلاقة بين الكتلة والجاذبية؛ فكلما زادت المسافة بين الجسمين قلت معها قوة الجاذبية. أي العلاقة بين المسافة والجاذبية الأرضية هي علاقة عكسية.
  • الكثافة: وتتناسب كثافة الجسم تناسبًا طردًا مع قوة الجاذبية الأرضية، فمثلًا الوقت الذي يلزم لجذب قنينة ماء ممتلئة أقل من الوقت الذي يلزم لجذب قنينة ماء فارغة.
  • خط الاستواء: ويتمثّل تأثير خط العرض بكون قوة الجاذبية الأرضية تزداد وتقوى كلّما ابتعدنا عن خط الاستواء، وبالعكس هي تضعف كلما اقتربنا من خط الاستواء. ويكمن السبب في قوى الطرد المركزية التي تتكون بنتيجة دوران الأرض وتكون العلاقة بين هذه القوة والجاذبية الأرضية علاقة عكسية.

وقد تؤثر طبيعة المناطق الجغرافية وجيولوجيا الأرض في قوة التجاذب بين شيئين، فعلى شبيل المثال قد تختلف الجاذبية ما بين أعالي الجبال وبين البحار إلّا أنّها فروقات غير جديرة بالذكر.

أكمل القراءة

هل لديك إجابة على "بماذا تتأثر قوة التجاذب بين جسمين؟"؟