• ما هو قانون الجاذبية الكونية؟
• بيان قانون الجاذبية الكونية
• صيغة قانون الجاذبية العالمية
• أمثلة على قانون الجاذبية الكونية

نفسر ما هو قانون الجاذبية العالمية ، كيف تبدو صيغته وبيانه. أيضا ، أمثلة على استخدام الصيغة الخاصة بك.

يصف قانون الجاذبية الكونية التفاعل الثقالي للأجسام.

ما هو قانون الجاذبية الكونية؟

قانون الجاذبية الكونية هو أحد القوانينجسدي - بدني صاغه إسحاق نيوتن في كتابهPhilosophiae Naturalis Principia Mathematicaعام 1687. يصف تفاعل الجاذبية بين الأجسام الضخمة ، ويؤسس علاقة تناسب قوة الجاذبية مع ال الجماعية من الجثث.

لصياغة هذا القانون ، استنتج نيوتن أن القوة التي تجذب بها كتلتان بعضهما البعض تتناسب طرديًا مع حاصل ضرب كتلتيهما مقسومًا على تربيع المسافة التي تفصل بينهما. هذه الاستنتاجات هي نتيجة التحقق التجريبي عن طريق الملاحظة.

يشير القانون إلى أنه كلما كان الجسمان أقرب وأكثر ضخامة ، زاد جذب كل منهما الآخر. مثل قوانين نيوتن الأخرى ، مثلت قفزة إلى الأمام في معرفة علمية من الوقت.

ومع ذلك ، فإننا نعلم اليوم أنه من خلال قدر معين من الكتلة ، يفقد هذا القانون صلاحيته (في حالة الأشياء فائقة الكتلة) ، ومن الضروري العمل مع قانون النسبية العامة الذي صاغه ألبرت أينشتاين في عام 1915. قانون الجاذبية الكونية هو تقريب لقانون أينشتاين ، لكنه لا يزال مفيدًا لفهم معظم ظواهر الجاذبية في العالم.النظام الشمسي.

بيان قانون الجاذبية الكونية

ينص البيان الرسمي لهذا القانون النيوتوني على ما يلي:

"القوة التي يجذب بها جسمان تتناسب طرديًا مع ناتج كتلتيهما وتتناسب عكسًا مع مربع المسافة التي تفصل بينهما."

هذا يعني أن أي جسمين يجذبان بعضهما البعض بقوة أكبر أو أقل اعتمادًا على كتلتهما أكبر أو أقل ، ووفقًا للمسافة بينهما.

صيغة قانون الجاذبية العالمية

الصيغة الأساسية لقانون الجاذبية العالمية هي كما يلي:

F = | (G. M1. M2) / r² | . ص *

أين:

• F هي قوة الجذب بين كتلتين
• G هو الثابت العالمي للجاذبية (6.673484.10-11 N.m2 / kg2)
• م 1 كتلة أحد الجثث
• m2 كتلة جسم آخر
• ص المسافة التي تفصل بينهما.
• r * هو متجه الوحدة الذي يشير إلى اتجاه القوة.

إذا تم حساب القوى الجاذبة لكل جسم (القوة التي تصنعها الكتلة 1 على 2 والعكس صحيح) ، سيكون لدينا قوتان متساويتان في الوحدة والاتجاه المعاكس. للحصول على هذا الاختلاف في العلامات ، من الضروري كتابة المعادلة على النحو التالي:

F12 = | ج. m1.m2 / (r11-r2) 3 | . (r1-r2)

عند تغيير 1 × 2 نحصل على القوة لكل حالة. كتب بهذه الطريقة ، المتجه (r1-r2) يعطي الاتجاه الصحيح (الإشارة) لكل قوة.

أمثلة على قانون الجاذبية الكونية

لنحل تمرينين كمثال على تطبيق هذه الصيغة.

• افترض أن كتلة 800 كجم وكتلة 500 كجم تنجذب في فراغ ، مفصولة بمسافة 3 أمتار. كيف يمكننا حساب قوة الجذب التي يواجهونها؟

ببساطة تطبيق الصيغة:

F = G. (م 1 م 2) / ص 2

والتي ستكون: F = (6.67 × 10-11 N.m2 / kg2). (800 كجم .500 كجم) / (3 م) 2

وبعد ذلك: F = 2964 × 10-6 نيوتن.

• تمرين آخر: في أي مسافة يجب أن نضع جسمين كتلتهما 1 كجم ، بحيث يجذبان بقوة 1 نيوتن؟

بدءا من نفس الصيغة

F = G. (م 1 م 2) / ص 2

سوف نقطع المسافة ، ونبقى كذلك r2 = G (م 1 م 2) / ف

أو ما هو نفسه: r = √ (G. [m1.m2]) / F

وهذا هو: r = √ (6.67 × 10-11 N.m2 / kg2. 1 كجم × 1 كجم) / 1N

والنتيجة هي أن r = 8.16 × 10-6 متر.