تعريف الجاذبية الأرضية وأهميتها

تعريف الجاذبية الأرضية

يمكن تعريف الجاذبية على إنها تلك القوة التي تقوم بجذب الأجسام نحو مركز الأرض أو جذبها إلى أي جسم أخر مختلف مادي وله كتله فأي شيء يمتلك كتلة يمتلك جاذبية أيضًا ويمارس قوة الجذب أو الشد على أي وكل كتلة أخرى وكلما كانت الأجسام تمتلك كتلة أكبر كلما كان لها قوة جاذبية أكبر ولكن هذه القوة تضعف مع المسافة فكلما قلت المسافه بين الأجسام كلما زادت قوة السحب أي الجاذبية بينهم .وتمتلك الأرض جاذبية بسبب كتلتها فكل جزء من كتلتها يصنع قوة الجاذبية التي تعمل بصورة مشتركة على كتل جسم الأشخاص فهو ما يعطينا الوزن وفي حالة تواجد جسمك على كوكب ذو كتلة أقل من الأرض فهنا سيكون وزنك أقل من وزنك على الأرض وأنت أيضًا تمتلك قوة جاذبة وتمارسها على الأرض ولكن لأن الأرض كبيرة جدًا جدًا مقارنة بك فلذلك قوتك لا تأتي بأي تأثير فعلي عليها .[1]،[2]

قوة الجذب في الكون

تلعب الجاذبية دور مهم في الكون كله وليس فقط على سطح كوكب الأرض فالجاذبية هي السبب في بقاء الكواكب في مدارها حول الشمس وهي أيضًا السبب في بقاء القمر في مداره حول الأرض وسحب الجاذبية للقمر هي السبب في حودث المد في المحيطات فهو يقوم بسحب البحار نحوه وتقوم الجاذبية بخلق الكواكب والنجوم عن طريق تجميع للمواد التي تتكون منها وتعتبر الثقوب السوداء الموجودة في فضائنا الخارجي من الأشياء كبيرة الكتلة على الرغم من صغر حجمها وهو ما يعني قوة جاذبية عالية وقوية تكفي لمنع أي شيء من الهروب منها حتى الضوء ولقد إكتشف ألبرت أينشتاين قدرة الجاذبية على سحب الضوء على الرغم من عدم تمكنا من رؤية ذلك بالعينين إلا أن عند تسليط مصباح يدوي لأعلى فهنا سوف يزداد الضوء احمرارًا بطريقة غير محسوسة ولكن يمكن للعلماء قياسه وهو ما يعني سحب الجاذبية له .

تاريخ الجاذبية

يعتبر إسحاق نيوتن هو أول من اكتشف الجاذبية وذلك في عام 1687 وعند جلوسه أسفل شجرة تفاح فلاحظ سقوط التفاحة وحاول بعد ذلك معرفة سبب سقوط التفاحة إلى أسفل بدلًا من إتجاهها إلى اليمين أو اليسار أو حتى صعودها إلى أعلى وسبب هذا يتمثل في قوة غير معروفة قامت بهذا الدور في سحبها إلى أسفل ولقد أطلق عليها نيوتن بعد ذلك اسم الجاذبية وقام بتطوير نظرية قانون نيوتن للجاذبية الكونية وبعد ذلك جاء ألبرت أينشتاين في بداية القرن العشرين ليعطي فكرة جديدة عن الجاذبية وهي إنها عبارة عن تزييف الزمان والمكان .

أهمية الجاذبية في الكون

تعتبر الجاذبية من الأشياء المهمة جدًا والتي تؤثر على بقائنا وتوجد العديد من الأمثلة التي تدل على الجاذبية في حياتنا وقد يتسائل البعض على أي أرتفاع تنعدم الجاذبية الأرضية والإجابة هنا ترجع إلى أن قوة الجاذبية تعتمد على كتلة الجسمين وهو ما يعني أن الجاذبية لا تصل أبدًا من الصفر حتى لو إقتربت منه ومثال ذلك تعرض الأجسام البعيدة الموجودة في الفضاء لقوة جاذبة أضعف نتيجة للبعد ولكنها لا تصل للصفر أبدًا ومن بعض الأمثلة على الجاذبية[3]

نتيجة لقوة الجاذبية الموجودة بين الشمس والأرض يحتفظ الغلاف الجوي بمكانه وهو ما يعني توفير الهواء الذي نحتاجه لكي نتنفس ونبقى على قيد الحياه .

الجاذبية هي السبب في تواجد الأرض على مساحة أمنه بعيدة عن الشمس وهو ما يعني الإستفادة من ضوئها ودفئها دون الإحتراق .

الجاذبية هي السبب في محافظة الكواكب على مدارها حول الشمس .

الجاذبية تعمل على محافظة القمر على مداره حول الأرض فالقمر مازال موجود حول الأرض ويدور في مداره بسببها .

الجاذبية هي ما يربط هذا العالم ببعضه .

سبب ترابط الغازات الموجودة في الشمس ببعضها البعض هو الجاذبية.

سبب تواجد المياه في قاع الكوب وعدم التحليق فوقه هو الجاذبية .

المد والجزر في المحيط بحدث بسبب الجاذبية الموجودة بين القمر والأرض .

الجاذبية هي من تعمل على بقائك على الأرض وتجعلك لا تطفو في الفضاء .

الجاذبية هي السبب في سقوط الأشياء عند رميها وعند هروبها إلى الفضاء .[1]،[2]

كيف تقاس الجاذبية

طبقًا لتعريف إسحاق نيوتن للجاذبية الذي يقول أن كل جسيم من المادة الموجودة في الكون تقوم بجذب كل جسيم أخر وذلك بقوة متناسبة طرديًا مع ناتج كتل الجسيمات وهي متناسبة عكسيًا مع مربع المسافة بينهما .ويتم حساب الجاذبية رياضيًا من المعادلة التي تقول أنرياضيا ، هذا يترجم إلى: ( F = G( m1m2 /r^2

و F يقصد بها القوة .

و m1 و m2 هم كتل من الأجسام المتفاعلة .

و r هي المسافة بين مركز الجماهير .

و G هي  ثابت الجاذبية (6.674 × 10−11 م 3⋅ كجم − 1⋅s − 2) .

وتقوم هذه المعادلة الرياضية بإعطاء مقدار القوة ومقدار القوة هنا هي قوة الجاذبية وهي ما تكون دائمًا موجهة نحو الجسم الأخر ومن هذه المعادلة يمكن أن نستنتج أن أي شيء يمتلك كتلة يمتلك جاذبية أيضًا وهذه المعادلة تستخدم لحساب قوة الجاذبية الموجودة بين جسمين وتعتبر الأجسام ذات الكتلة الأثقل ذات جاذبية أكبر وتزيد قوة الجاذبية بين جسمين كلما إقترب الجسمان من بعضهما البعض وتضعف الجاذبية بينهم مع المسافة .

حقائق عن الجاذبية

تعتبر الجاذبية من أضعف القوى الأربعة الأساسية التي تمت معرفتها في الطبيعة ولكنها بالرغم من ذلك تعتبر من القوى المهيمنة فهي تعمل على تماسك الكون والمجرات والأنظمة الشمسية وهو ما يعني تماسك حياتنا كلها .

تعتبر سرعة السقوط الحر سرعة ثابتة على سطح الأرض وهو ما يعني أن كل الأشياء التي تسقط تسقط بنفس السرعة ولقد تم حساب هذه السرعة على سطح الأرض لتكون 9.8 م / ث.

يعتبر أحسن تقدير لثابت الجاذبية G في وقتنا الحالي هو يساوي ما يقرب من 6.67259 × 10-11 نيوتن – متر مربع لكل كيلوجرام مربع.

يعتبر الوزن الخاص بك هو قوة التجاذب الموجودة بينك وبين الأرض.

لكي يفلت أي جسم من قوة جاذبية الأرض يجب أن يتحرك بسرعة 7 أميال في الثانية وهي سرعة الإفلات الخاصة بجاذبية الأرض .

تبلغ قوة الجاذبية على القمر ما يقارب من 16٪ من القوة الموجودة على الأرض .

عندم عمل بحث عن الجاذبية الأرضية نجد أن قوة الجاذبية تبلغ على المريخ ما يقارب من 38٪ من جاذبية الأرض .

تبلغ قوة الجاذبية على كوكب المشتري ما يقرب 2.5 ضعف جاذبية الأرض.

الثقوب السوداء تتمتع بجاذبية قوية جدًا حتى الضوء لا يمكنه الهرب منها .

يمكن للجاذبية أن تحني الضوء .

الجاذبية ليست قوة وذلك وفقًا لأينشتاين .

على الرغم من أن قوة الجاذبية هي الأضعف بين باقي القوى إلا أن لها نطاق غير محدود .

عند إسقاط قضيب حديدي مع ريشة فكلاهما سوف يسقطان بنفس السرعة بالضبط ودون أي إختلاف فالجاذبية لها نفس التأثير على جميع الأشياء مهما كانت مختلفة وعلى الرغم من أن البعض قد يعتقد أن القضيب الحديدي سوف يسقط بسرعة أكبر من الريشة إلا أن ذلك يحدث فقط بسبب تأثير مقاومة الهواء على الجاذبية وفي حالة قمنا بإسقاطهم في فراغ فإنهم سوف يسقطون كلاهما في نفس الوقت بالضبط .

تعتمد الجاذبية على حجم الجسم أو بصورة أكثر دقة وتحديد فأن الحاذبية تعتمد على كتلة ذلك الجسم وكلما زادت الكتلة كلما زادت الجاذبية .

قوة الجاذبية من القوى الأضعف في الطبيعة وهو ما يعني إنها لا تقوم بلعب أي دور في تحديد الخصائص الداخلية للمادة اليومية[1]،[2]