الجاذبية في الفراغ: 7 حقائق مهمة يجب أن تعرفها


تتناول هذه المقالة موضوع الجاذبية في الفراغ. نعلم جميعًا أن الجاذبية قوة جذب مسؤولة عن سقوط الأجسام بدلاً من صعودها.

اكتشف السير إسحاق نيوتن الجاذبية عندما لاحظ أن تفاحة سقطت على رأسه بدلاً من الصعود. في الفيزياء الفلكية ، تُعرف الجاذبية بأنها انحناء في نسيج الزمكان. لن نتعمق كثيرًا في معنى الجاذبية ، بل سنناقش كيفية تأثر الجاذبية في المواقف المختلفة.

ما هي الجاذبية؟

الجاذبية هي القوة المسؤولة عن جذب الأشياء بسبب كتلتها. يقال أن كل جسم يحتوي على كتلة يتكون من الجرافيتونات المسؤولة عن قوة الجذب.

إذا كانت كتلة الجسم أكبر ، فستكون قوة الجذب أكبر أيضًا. على الرغم من أن تأثير الجاذبية سيكون هو نفسه تحت السقوط الحر ، إلا أن الجسم سوف يسقط بتسارع 9.8 م / ث 2. سنقوم بدراسة المزيد حول هذا الموضوع بالتفصيل في قسم آخر.

الجاذبية في الفراغ
صورة: انطباع فنان يُظهر الجاذبية تسحب الكتلة من نجم

اعتمادات الصورة: ESO / L. كالسادا / إم كورنميسر ، ثقب أسود نجميCC BY 4.0

هل يوجد جاذبية في الفراغ؟

نعم ، آثار الجاذبية موجودة في الفراغ أيضًا. فراغ آثار الجاذبية هو نفسه على جميع الكائنات. بالنسبة للأرض ، فإن عجلة الجاذبية الأرضية 9.8 م / ث 2. لن تتحرك الكائنات بسرعة أكبر من هذا الجسم.

تصل الأجسام إلى السرعة النهائية بعد تحقيق هذا التسارع. هذا يعني أن الجسم لن يتحرك أسرع من السرعة المحققة بعد التسارع عند 9.8 م / ث 2. كانت هناك تجربة قام بها رواد فضاء على سطح القمر. أسقطوا مطرقة وريشة في وقت واحد ، كلاهما لمس سطح القمر معًا. هذا يثبت أن الجاذبية تعمل في الفراغ أيضًا.

قيمة الجاذبية في الفراغ

لقد ناقشنا أن الجاذبية تعمل في الفراغ أيضًا. الآن سنكتشف قيمتها في الفراغ. تم العثور على قيمة الجاذبية في الفراغ باستخدام العلاقة الواردة أدناه

بعد استبدال جميع القيم ، نحصل على قيمة التسارع بسبب الجاذبية 9.80065 م / ث 2.

قوة الجاذبية في الفراغ

الكتلة والتسارع يولدان القوة. عندما تتفاعل الأجسام ذات الكتلة مع بعضها البعض من خلال الجاذبية ، فإنها تتعرض لقوة جذب بسبب الجاذبية.

تنشأ قوة الجاذبية بسبب الكتلة والمسافة بينهما. معادلة حساب قوة الجاذبية معطاة أدناه-

التسارع بسبب الجاذبية في الفراغ

يُطلق على التسارع الذي يحققه جسم تحت تأثير الجاذبية تسارع الجاذبية.

عندما يكون جسم ما تحت تأثير جاذبية الأرض ، يمكن أن يصل الجسم إلى تسارع 9.8 م 2. هذه هي قيمة تسارع الجاذبية في الفراغ. تمت مناقشة صيغة العثور على قيمة التسارع بالفعل في القسم أعلاه.

تأثير الجاذبية في الفراغ

إن تأثير الجاذبية في الفراغ هو نفسه لكل الأجسام في الفراغ ومستقل عن كتلة الجسم. الفراغ هو مساحة ثلاثية الأبعاد لا توجد فيها مقاومة للهواء.

بدون مقاومة الهواء ، ستستمر الأجسام في الحركة بنفس السرعة طوال الوقت. تتسبب الجاذبية في تحرك جميع الكائنات بنفس المعدلات ، وبما أنه لا يوجد فراغ ، فإن الأجسام ستستمر في الحركة بسرعات متساوية حتى توقفها قوة خارجية.

الجاذبية في الفراغ الكمومي

تقترح ميكانيكا الكم أن كل شيء يتكون من طاقة تسمى الحزم الكميات. تعتبر الجاذبية مكونة من حزم طاقة تسمى الجرافيتونات.

يمكن أن تتصرف حزم الطاقة هذه كجسيم وموجة. لإثبات أن الجاذبية كمية ، سنحتاج إلى إثبات أن كمية الجاذبية ، الجرافيتون ، حقيقية. بدون الكشف عن هذه الجرافيتونات لا يمكن القول أن الجاذبية كمية. لكن القيام بذلك صعب للغاية لأن الجاذبية مرتبطة بأجسام لها كتلة. التعامل مع الجسيمات على المستوى الذري يعني أن قوة الجاذبية ستكون ضئيلة للغاية وبالتالي سيكون من الصعب للغاية اكتشاف الجرافيتونات.

سرعة الجاذبية في الفراغ

نعلم جميعًا أن سرعة الضوء ثابتة وقيمتها حوالي 299,742,458 م / ث. يقال إن الضوء يتكون من جسيمات عديمة الكتلة تسمى الفوتونات.

على غرار سرعة الضوء ، يُقال أيضًا أن التشوه في نسيج الزمكان يتحرك بأقصى سرعة. بمعنى أن السرعة التي يتحرك بها تأثير الجاذبية تساوي أيضًا سرعة الضوء أو سرعة c التي تساوي 299,742,458 م / ث.

تطبيقات الجاذبية

قد نعتقد أن الجاذبية هي ببساطة قوة تجذبنا نحو سطح الأرض. وقد نعتبره شيئًا غير مرغوب فيه لأنه يجرنا إلى أسفل. لكن في الواقع ، لديها مجموعة واسعة من التطبيقات التي تؤثر بشكل مباشر على حياتنا اليومية.

قد تمر تطبيقات الجاذبية دون أن يلاحظها أحد ، لكنها ضرورية لبقائنا على قيد الحياة. تطبيقات الجاذبية هي-

  • ثورة القمر حول الأرض- القمر يدور حول الأرض بسبب قوة الجاذبية الفردية. بدون سحب الجاذبية ، كان القمر قد دفع بعيدًا في الفضاء السحيق. الجاذبية هي التي تحبس القمر في مدار حول الأرض.
  • كائنات باقية على السطح - الأجسام سوف تطير إذا لم يكن هناك جاذبية. الجاذبية تحافظ على الأشياء ثابتة على السطح. إنه ضروري للغاية لأنه سيكون من الصعب جدًا علينا التنقل في الحياة اليومية. في الفضاء ، عندما يتم دفع شيء ما في اتجاه معين ، فإنه يستمر في التحرك حتى توقفه قوة خارجية. لذا فإن الجاذبية هي تلك القوة غير المرئية التي تعيدنا إلى الوراء.
  • ثورة الأرض- على غرار حركة القمر حول الأرض ، تتحرك الأرض أيضًا حول الشمس بسبب تأثير الجاذبية ، وجاذبية الشمس عالية جدًا بسبب كتلتها الكبيرة. لو كانت كتلة الشمس أثقل من الأرض لكان لها مدار مختلف. ينشأ المدار بسبب الحركة الخارجية للأرض الخاصة بها وجذبها نحو الشمس.
  • المد والجزر- بسبب ثورة القمر حول الأرض ، تتأثر المسطحات المائية. يرتبط المد والجزر المرتفع والمد والجزر ارتباطًا مباشرًا بموقع القمر. سوف تسحب جاذبية القمر المسطحات المائية نحوه مما يؤدي إلى المد والجزر.

في الختام

ناقشنا في هذه المقالة حقائق مختلفة تتعلق بالجاذبية. بدون الجاذبية لم تكن أشياء كثيرة أسهل كما هي اليوم. نحن نعلم الآن أن الجاذبية يمكن أن تعمل في الفراغ أيضًا. تقوم الجاذبية ببساطة بسحب الأشياء نحو الجسم الأثقل الأساسي ولكن هذا وحده له العديد من التطبيقات في حياتنا اليومية.

ابهيشيك

مرحباً .... أنا أبهيشيك خامبهاتا ، لقد تابعت درجة البكالوريوس في الهندسة الميكانيكية. طوال أربع سنوات من عملي في الهندسة ، قمت بتصميم وطيران طائرات بدون طيار. موطن قوتي هو ميكانيكا الموائع والهندسة الحرارية. استند مشروعي في السنة الرابعة إلى تحسين أداء المركبات الجوية غير المأهولة باستخدام تكنولوجيا الطاقة الشمسية. أود التواصل مع الأشخاص ذوي التفكير المماثل.

آخر المقالات