كيف اكتشف نيوتن قانون الجاذبية؟ الجاذبية هي القوة المسؤولة عن تحريك كل شيء على سطح الأرض؟ خلال هذا المقال، سنناقش كل شيء عن الجابية بالتفصيل، لذا ترقبوا.
الجاذبية
تشير الجاذبية إلى ميل الجماهير والأشياء إلى الانجذاب نحو بعضها البعض. الوزن هو القوة الناتجة عن الجاذبية.
اكتشفها العالم إسحاق نيوتن ثم عدلها العالم أينشتاين وأطلق عليها اسم نظرية النسبية بعد تعديلها.
شاهدي أيضاً: قصة اكتشاف الجاذبية وقوانينها
إسحاق نيوتن
- كان عالمًا إنجليزيًا ولد في إنجلترا في الحادي عشر من عام 1642 وتوفي في شهر مارس 1727 بمدينة لندن بمدينة الضباب عن عمر يناهز 85 عامًا.
- كان فيزيائيًا، علاوة على ذلك، عالم رياضيات أيضًا، أحد أشهر العلماء في القرن السابع عشر.
- تحديد تكوين الضوء الأبيض من خلال الجمع بين ألوان البصريات.
- بالإضافة إلى ذلك، كان أول من وضع أسس علم البصريات للفيزياء الحديثة.
- وضع قوانين الحركة الثلاثة في الميكانيكا، وإضافة إلى ذلك، وضع مبادئ الفيزياء الحديثة التي نتج عنها صياغة قانون الجاذبية.
- في الرياضيات اكتشف العالم إسحاق نيوتن علم حساب التفاضل والتكامل بالإضافة إلى التكامل، وأحد أشهر كتبه (المبادئ الرياضية للفلسفة الرياضية).
- يعد هذا من أهم أعماله الفردية عام 1687 م، وهناك العديد من الكتب التي ألفها سواء منفردة أو مع علماء آخرين.
كيف اكتشف نيوتن قانون الجاذبية؟
- بعد أن نتعلم عن الجاذبية والعالم إسحاق نيوتن، سنتعلم كيف اكتشف نيوتن قانون الجاذبية.
- بينما كان الفيزيائي إسحاق نيوتن جالسًا تحت أشجار التفاح، سقطت تفاحة فجأة على رأسه.
- ثم استمر في التساؤل عن سبب سقوط التفاحة رأسياً فوق رأسه ولماذا لم تسقط أو تطير في الهواء.
- واستمر في التفكير في الأمر لفترة طويلة ثم طرح قانون الجاذبية الذي أظهر أن الجاذبية هي المسؤولة عن سقوط التفاحة.
- في اتجاه عمودي على سطح الأرض، وليس لأعلى أو لأسفل أو تحلق في الهواء.
قانون نيوتن للجاذبية
- كيف اكتشف نيوتن قانون الجاذبية؟ قوانين بسيطة في الفيزياء.
- تقول أنه بالنسبة لأي جسمين توجد قوة جاذبة بينهما، وأن القوة تتناسب طرديًا مع الكتلة.
- في نفس الوقت يتناسب عكسيا مع مربع المسافة بينهما.
- يسمى قانون نيوتن للجاذبية أيضًا قانون التربيع العكسي، وهذا الاسم هو نتيجة القوة التي تنشأ بين أي جسمين يفصلان بين مركزي الجسمين.
نص قانون نيوتن للجاذبية
- طور إسحاق نيوتن نظرية الكرة الأرضية في القرن السابع عشر في نهاية الثمانينيات.
- قال إن جاذبية الأرض هي قوة يمكن التنبؤ بها تؤثر على كل شيء في الكون وهذه القوة تعمل من خلال المسافة والكتلة.
- تنص النظرية على أن كل جسيم من المادة يجذب الآخرين بقوة تتناسب عكسياً مع مربع المسافة بينهما.
- في الوقت نفسه، يتناسب طرديًا مع المنتج الشامل.
صياغة القانون الرياضي
قوة الجاذبية = ثابت الجاذبية (كتلة الجسم الأول × كتلة الجسم الثاني) ÷ مربع المسافة بين الجسمين.
تطبيقات قانون نيوتن للجاذبية
- كيف اكتشف نيوتن قانون الجاذبية؟ ينطبق قانون نيوتن للجاذبية على كل شيء على كوكب الأرض.
- إذا كانت هذه الأجرام تقع على مسافات كبيرة، مثل الأجرام السماوية مثل الأرض والشمس، بالإضافة إلى القمر.
- ينطبق قانون نيوتن للجاذبية أيضًا على المسافات القصيرة، مثل المسافة بين التفاحة والأرض.
- لكن قانون الجاذبية لا ينطبق على الأشياء التي تبعد 10 أمتار.
إطلاق قمر صناعي حديث
- أحد تطبيقات قانون الجاذبية أو قانون الجاذبية الكونية هو إطلاق الأقمار الصناعية الحديثة التي تدور حول الأرض في مدارات دائرية.
- في الوقت نفسه، لا تزال ثابتة في طرقها.
- إطلاق الأقمار الصناعية الحديثة دليل قوي على صحة قانون الجاذبية الكونية.
خسوف القمر والشمس
أحد أشهر التطبيقات التي يستخدمها العلماء لقانون الجاذبية لنيوتن هو أحد أقوى الأدلة على صحة نظرية الجاذبية لنيوتن.
لمعرفة المزيد: شرح موجز لقوانين نيوتن وأهم إنجازاته
الجاذبية
- تُظهر قوانين نيوتن أن الجسم المتحرك سيبقى متحركًا.
- في الوقت نفسه، تتحرك الأجسام المتحركة في اتجاه رأسي وفي خط مستقيم بسبب جاذبية الأرض.
- تتحرك الكواكب بشكل بيضاوي وليس في خطوط مستقيمة، وبالتالي لا بد من وجود قوة تؤثر على مسار الكواكب، وأوضح نيوتن أن هذه القوة هي جاذبية الأرض.
جاذبية النواة
هناك ثلاث قوى جذابة تعمل على تماسك الذرة. هذه القوى هي كما يلي:
القوة المغناطيسية
- مسؤول عن جذب الجسيمات المشحونة إيجابياً مع الجسيمات سالبة الشحنة.
- بحيث تنجذب الإلكترونات السالبة إلى البروتونات الموجبة، وينتج عن ذلك دوران الإلكترونات حول النواة في مدار معين.
قوة نووية قوية
- توجد البروتونات المشحونة إيجابياً داخل نواة الذرة، ووفقًا للقوة المغناطيسية، يجب أن تتنافر هذه الجسيمات مع بعضها البعض.
- تحمي القوة النووية الشديدة النواة من انفجار قد يحدث بداخلها بسبب وجود بروتونات سالبة داخل مركز النواة.
- تعمل القوة النووية القوية والقوة المغناطيسية على تجميع كل جسيمات الذرة معًا في النواة.
قوة نووية ضعيفة
- تحمل القوة النووية الضعيفة جميع جسيمات الذرة داخل النواة.
- إنها القوة الأضعف في النواة التي تحافظ على وحدة جسيمات الذرة، بالإضافة إلى أنها تعمل على جذب الجسيمات لبعضها البعض.
وأوضح الظواهر بقانون الجاذبية
يشرح قانون الجاذبية العديد من الظواهر، وهذه الظواهر هي كالتالي:
- ظاهرة سقوط الكرة مرة أخرى بعد رميها في الهواء الطلق.
- كذلك ظاهرة سقوط التفاحة بدلاً من الطيران في الهواء أو الارتفاع.
- ظاهرة الإنسان يمشي على الأرض دون أن يطير في الهواء.
- سرعان ما نزلت السيارة من تل دون استخدام الفرامل أو بدء تشغيل السيارة.
- أسقط القلم أو أي شيء على الأرض.
- ظاهرة المشروبات والماء تكون في قاع الكوب وليس في اعلى الكوب.
- تسقط الصخرة بسهولة من قمة الجبل بمفردها ولا يدفعها أحد.
- أعد الورقة إلى الأرض مرة أخرى بعد الصعود في الهواء.
- ظاهرة عودة بالون الهيليوم بعد طيرانه في السماء.
قوانين نيوتن للحركة
توجد 3 قوانين للحركة وضعها العالم الإنجليزي إسحاق نيوتن، وهذه القوانين هي كما يلي:
القانون الأول
- (أن الجسم المتحرك يبقى في حالة راحة، والجسم المتحرك يستمر في التحرك بنفس السرعة وفي نفس الاتجاه، ما لم يتم التصرف بناءً عليه من قبل قوة خارجية تغير حالته)
- ينص هذا القانون على أن الأشياء لا تتحرك من تلقاء نفسها، ولكن يجب أن تكون هناك قوة خارجية تعمل عليها حتى تتحرك.
أمثلة الحياة من القانون الأول
- ستبقى الكرة في مكانها ولن تتوقف ما لم تعمل عليها قوة خارجية لإيقافها، وعادة ما تتوقف الكرة على سطح خشن أسرع من السطح الأملس.
- عندما يُرمى حجر على الأرض، فإنه يظل في حالة سكون طالما لا توجد قوة خارجية تعمل عليه لتغيير حالته من الراحة.
القانون الثاني
- (عندما تعمل قوة على جسم ما، فإن هذه القوة تمنح الجسم تسارعًا، حيث يتناسب هذا التسارع بشكل مباشر مع القوة المؤثرة، ويتناسب عكسًا مع كتلة ذلك الجسم)
- ينص هذا القانون على أنه من أجل زيادة سرعة الجسم، فإنه يحتاج إلى قوة صافية بالإضافة إلى كتلة الجسم.
أمثلة الحياة من القانون الثاني
- يمشي الشخص النحيف أسرع من الشخص الذي يعاني من زيادة الوزن.
- تحتاج السيارة الكبيرة إلى الكثير من الطاقة لتنتقل من مكانها، على عكس السيارة الصغيرة، فهي تحتاج إلى قوة صغيرة.
القانون الثالث
- (لكل فعل رد فعل متساوٍ في المقدار ومعاكس في الاتجاه).
- هذا القانون هو أحد أكثر القوانين استخدامًا في مختلف مجالات الحياة.
- وأوضح أن القوى تحدث في أزواج وليس منفردة، لأن قوة الجسم لها قوة مساوية لها في الحجم، وفي نفس الوقت معاكسة لها في الاتجاه.
أمثلة الحياة من القانون الثالث
- عندما يتم سحب المطاط، فإنه يعود بنفس القوة التي تم سحبها، ولكن في الاتجاه المعاكس.
- الطائر في السماء يدفع الريح بجناحيه للخلف، وتدفعه الرياح بنفس القوة ولكن في الاتجاه المعاكس الذي تطير منه.
نوصي أيضًا بما يلي: تأثيرات انعدام الجاذبية عند سقوط الأجسام؟
أخيرًا، الجاذبية هي ما يتحكم في سقوط الأجسام، ونناقش كيف اكتشف نيوتن قانون الجاذبية، وكل التفاصيل حول الجاذبية، نتمنى أن تعجبك المقالة، ونأمل مشاركتها نهائيًا. .