قانون الجذب العام

قانون الجذب العام، من أهم قوانين علم الرياضة والذي يبحث عنه الكثير من المهمين بدراسته، لذلك سوف نعرف عبر موقع maqall.net الكثير عن قانون الجذب العام في التالي.

قانون الجذب العام

• ينص قانون الجذب العام على أنه يوجد قوة تجذب جسمين لبعضهما البعض، بالنظر إلى أن هذه القوة قد تعتمد على كتل الجسمين والمسافة بينهما.
• قانون الجذب العام أيضاً يربط بين القوة التي تجذب الجسمين مع بعضها البعض بحاصل ضرب كتل كل من هذه الأجسام بعلاقة عكسية وطردية.
  • وهذا أيضاً من خلال مربع المسافة الذي يفصل بينهما في علاقة عكسية، مع الأخذ في الاعتبار بتواجد ثابت الجاذبية العام.

ولا يفوتك قراءة مقالنا عن: قانون الجذب الكوني العام

قانون الجذب العام من حيث الصيغة الرياضية

• الصيغ الفيزيائية في قانون الجذب العام: القوة الجاذبية تساوي، ثابت الجاذبية العام × حاصل ضرب كتل الجسم الأول × حاصل ضرب كتل الجسم الثاني، على مربع المسافة الذي يفصل بين هذه الأجسام.
• وهذا يكون بالرموز بهذه الصورة (² F = G × M1 × M2 / R12)، حيث تشير هذه الرموز إلى دلالات هي:
  • F، هي تشير إلى قوة الجذب بين جسمان مختلفان، والتي تكون مقاسة بوحدة النيوتن.
  • M1، تشر إلى الكتلة الموجودة بالجسم الأول، والتي تقاس أيضاً بوحدة الكيلوجرام.
  • M2، تشير إلى الكتلة الموجودة بالجسم الثاني، والتي تقاس بالكيلوجرام.
  • R12، هي المسافة التي تفصل بين الجسمين وهي أيضاً تقاس بوحدة المتر.
  • G، هو يكون ثابت الجاذبية العامة، كما أنه أيضاً يكون ثابت لجاذبية الأرض ويساوي (6.674 × 10 ^ (- 11) نيوتن. م² / كجم²).

الأمثلة الرياضية في قانون الجذب العام

أول مثال

• إذا كانت كرة كتلتها 10 كجم، وكتلة كرة مجاورة لها يكون بمقدار 20 كجم، وتكون المسافة بين الكرتين 0.5 م.
  • فأوجد مقدار قوة الكرة الأولى التي تمارسها على كتلة الكرة الثانية وتؤثر عليها.
• الإجابة هي، أن قانون الجذب العام، هو أن قوة الجاذبية = ثابت الجاذبية العام في كتلة مقدار الجسم الأول في كتلة مقدار الجسم الثاني على مربع المسافة الذي يفصل بين هذين الجسمين.
• كما أن قوة الكرة الأولى على كتلة الكرة الثانية يساوي = (6.674 × 10 ^ (- 11) × 10 × 20 / (0.5) ²).
• وأيضاً قوة الكرة الأولى على قوة الكرة الثانية يساوي = ( 5.34( × 10 ^ (- 8) نيوتن.

ثاني مثال

• إذا كان مقدار قوة كتلة كرة واحدة بمقدار 10 كجم تؤثر بها على كتلة مقدار كرة أخرى بجوارها هو 5 × 10 ^ (- 8) نيوتن، والمسافة الفاصلة بينهما تساوي ( 0,5) أوجد كتلة مقدار الكرة الثانية.
• الإجابة سوف تكون أيضاً بالقانون الخاص بقوة الجذب وهو (حاصل ضرب القوة الأولى في حاصل ضرب القوة الثانية على مربع المسافة الفاصل بين القوتين).
• حيث أن قوة الكرة الأولى التي تؤثر على قوة الكرة الثانية هي (6.674 × 10 ^ (- 11) × 10 × مقدار الكتلة للكرة الثانية / (0.5) ².
• يكون الناتج هو (٥× 10 ^ (- 8) = 6.674 × 10 ^ (- 11) × 10 × كتلة مقدار الكرة الثانية على (0.5) ².
• 5 × 10 ^ (- 8) = 2.67 × 10 ^ (- 9) × مقدار الكتلة للكرة الثانية.
• ويكون مقدار الكتلة للكرة الثانية يساوي ( 5 × 10 ^ (- 8) /2.67 × 10 ^ (- 9).
• أيضاً يكون ناتج الكتلة للكرة الثانية = 18.73 كجم.

ثالث مثال

• إذا كان مقدار القوة التي تمارسها كرة بوزن 10 كجم على كرة أخرى كتلتها 5 كجم بجانبها تساوي 5 × 10 ^ (- 8) ن.
  • فأوجد المسافة بين الكرتين التي تسببت في هذا القدر من قوة الجاذبية.
• الإجابة، سوف تكون بقانون الجذب العام الذي ذكرناه في المثالين السابقين.
  • قوة الكرة الأولى المؤثرة على كتلة الكرة الثانية هي 6.674 × 10 ^ (- 11) × 10 × 5 / (ف) ².
• وكذلك (5 × 10 ^ (- 8) = 6.674 × 10 ^ (- 11) × 10 × 5 / (ف) ²، ويكون ناتجهما هو (5 × 10 ^ (- 8) = 3.337 × 10 ^ (- 9) / (ف) ².
• ويكون الناتج هو (ف) ² = ( 0.06674)، وأيضاً تكون المسافة بين الكرتين هي 26 متر.

التطبيقات الواقعية على قانون الجذب

• إن تأثير الجاذبية المعروف باسم قانون الجذب العام واضح في الحياة حولنا، كما يوجد الكثير من تطبيقات الحياة على هذا القانون ومنها، الجاذبية للكائنات التي توجد معيشتها على الأرض.
• جاذبية الأرض يمكن تعريفها على أنها هي مقدار القوة التي سوف تجذب الأرض بها أجسامًا ذات كتل مختلفة اعتمادًا على مسافة مركز الجسم من مركز الأرض.
  • وأيضاً يقاس جذب الأرض لهذه الأجسام بوحدة قياس يرمز لها بالرمز G))، وأيضاً تقدر قيمتها بهذا القدر (6.674×10^(-11) ن.م² / كجم².
• أيضاً يمكن حساب قوة جاذبية الأرض للكائنات الحية التي تعيش فوقها، بهذه الصيغة الفيزيائية التالية، قوة جاذبية الأرض على الأجسام = ثابت الجاذبية العام x مقدار الكتلة للجسم الأول x مقدار كتل الجسم الثاني / المربع الخاص بالمسافة بين الجسمين.
• وأيضاً يكون بالرموز الإنجليزية في هذه الصورة (² F = G × M1 × M2 / R12).
• حيث يشير حرف f))، إلى قوة الجذب بين هذين الجسمين المختلفين، وتقاس هذه القوة بوحدة النيوتن.
• كما أن (M1)، هي كتلة مقدار الجسم الأول، حيث تقاس أيضاً بوحدة الكيلوجرام.
• وأيضاً (M2) تكون هي كتلة مقدار الجسم الثاني، وتكون مقاسة أيضاً بالكيلوجرام.
• بالإضافة إلى أن (R12) هو المسافة بين الجسمين، ويقاس بالمتر.
• ثابت الجاذبية العام في قانون الجذب العام هو مقدار ثابت جاذبية الأرض الذي يساوي 6.674 × 10 ^ (- 11) نيوتن. م² / كجم².
• يمكن جذب الأشياء والأشياء ذات الكتل المختلفة، نتيجة لقوة الجاذبية التي تجذب الأشياء والكائنات ناحيتها، كأنها تكون خط مستقيم بين مركز الكائنات وبين مركز الأرض.
• كتل الكائنات تعمل على زيادة قوة جاذبية الأرض بازديادها، كما تقل هذه القوة للكائنات عندما تزيد المسافة الفاصلة بينهما.

ولا تتردد في زيارة مقالنا عن: تمارين قانون الجذب بالتفصيل

ما معنى ثبوت الأقمار الصناعية؟

• تعتبر ظاهرة الأقمار الصناعية التي تدور حول الأرض ولا تسقط، من أهم الظواهر في قانون الجذب العام التي من الممكن تفسيرها.
• حيث أن الأقمار الصناعية تدور في مدارات عالية السرعة بعيدًا عن مركز الأرض، حتى تتغلب على قوة الجاذبية في اتجاههم.
• الأقمار الصناعية يعد إطلاقها بسرعات متفاوتة، هو أحد الأسباب التي تمنعها من السقوط نحو الأرض وتقليل تأثيرها على قوة جاذبيتها.
  • حيث أن سرعة القمر الصناعي الذي يكون قريب من الأرض تكون أكبر من سرعة دوران قمر صناعي حوله من مسافة أبعد.
• يعتبر تأثير الجاذبية على الجسم القريب كبيرًا، لذلك فهو يحتاج إلى سرعة عالية للتأكد من أنه يحافظ على حركته في مداره حول الأرض.
  • والمسافة التي تعزل بين الأرض والقمر الصناعي لها تأثير واضح.
  • لأنه إذا زادت المسافة بينها وبينه تقل قوة الجذب بينهم وتبقى بحركة دائرية وسرعة مستمرة في مدارها.

حدوث المد والجزر

• الظاهرة التي تسمى بالمد والجزر تحدث نتيجة لتأثير القوة الجاذبية للقمر على الأرض.
  • حيث يحدث المد والجزر على جانب الأرض التي تكون قريبة إلى القمر، وذلك لأن الجاذبية في القمر كبيرة.
• وأيضاً يظهر المد على الجانب الثاني من الأرض، بسبب جذب كتلة الأرض بالكامل نحو القمر أكثر من المياه.
• السبب يعود في حدوث المد على الناحية الثانية من الأرض، لأن الأرض تكون قريبة من القمر فينجذب لها.
  • ويترتب على ذلك سحب الماء المتمدد في الجانب الثاني.
• كما أن المد والجزر يحدث كل يوم لفترة 12 ساعة ونصف، في اتجاه القمر الذي يدور كل يوم في مدارة.
  • وهذا يترتب عليه المد والجزر في قانون الجذب العام.

ثبات الأجرام السماوية داخل الفضاء الخارجي

• تعتبر حركة الأجرام السماوية داخل الفضاء الخارجي، وثباتها دون سقوط من الظواهر الطبيعية.
  • التي تقوم بعكس تطبيق قانون الجذب العام للكون.
• حيث تساهم الجاذبية في استمرار الكواكب في حركتها حول الشمس، وهي كذلك تحافظ على القمر في حركته حول الأرض.
• تُحدث كتلة من كل كوكب أو جرم سماوي فرق في مقدار الجذب تجاه الأرض.
  • حيث كلما زاد مقدار الكتلة، زادت الجاذبية، وكذلك العكس صحيح.
• كما أن المسافة الفاصلة للأجرام السماوية لها تأثير، فتزداد قوة الجاذبية مع تناقص المسافة الفاصلة.
• وأيضاً يظهر تأثير التجاذب في أن الكواكب المختلفة تدور في حركة مستمرة حول الشمس.
  • بمعنى قوة الجذب بين الشمس والكواكب.
• دوران القمر أيضاً في حركته حول الأرض، بمعنى قوة الجذب بين الأرض والقمر.
• تأثير قانون الجاذبية العالمية يظهر في العديد من الظواهر الطبيعية التي تحيط بنا، مثل ظاهرة المد والجزر، وحركة الأجرام السماوية داخل الفضاء، وجذب الكائنات والأشياء إلى الأرض.
  • حيث تكون المسافة بينهما، بمعلومية ثابت الجاذبية 6.674 × 10 ^ (- 11) ن.م²/ كجم².

كما يمكنك التعرف على: قانون القوة المحصلة المؤثرة

وهذا يكون مقال قانون الجذب العام تكلمت فيه عن نصوصه، وتعريفة، والمد والجزر، وثبات الأجرام السماوية والأقمار الصناعية، أرجو أن يكون المقال نال إعجابكم وأن أكون أضفت إليكم الكثير بهذه المعلومات.