هل مجال الجاذبية سلبي: ماذا ومتى وكيف والعديد من الحقائق


بعد قراءة هذا المقال ، سوف تفهم ما هو مجال الجاذبية السالب ، وهل مجال الجاذبية سالب أم لا ، وبعض الحقائق التفصيلية.

منطقة الجاذبية المضادة ، حيث لا تشعر الأجسام بسحب الجاذبية عليها بدلاً من ذلك سوف تتنافر بعيدًا عن بعضها البعض الموجودة في هذا المجال ، فهي حقل جاذبية سالب.

ما هو مجال الجاذبية السلبية؟

قوة الجاذبية هي في الأساس قوة جذب بين الجسمين وتعمل متساوية ومعاكسة في الحجم والاتجاه.

بسبب بعض القوى الظرفية ، فإن الأشياء سوف تمارس قوة على الأجسام الأخرى الموجودة في الجوار القريب لإبعادها عن مجال الجاذبية ؛ يُعرف هذا بمجال الجاذبية السالب.

منطقة مجال الجاذبية هي مساحة يتم من خلالها اختبار القوة على كل جسم موجود في هذا المجال. نتيجة لذلك ، يتم ربط كل جسم ببعضه البعض بقوة صغيرة لا تشعر بها على الجسم ولكنها موجودة. تتناقص قوة الجاذبية هذه مع زيادة المسافة من الجسم الذي يشكل مجال الجاذبية ، حيث تتناسب قوة الجاذبية عكسًا مع مربع المسافة بينهما.

F = G م1m2/r2

حيث G = 6.67 * 10-11

m1 هي كتلة الجسم 1

m2 هي كتلة الجسم 2

'r' هي المسافة بين الجسمين

إذا كان الجسم موجودًا في مجال الجاذبية السالب ، فإن الأجسام ستتنافر بعيدًا عن بعضها البعض. سيؤثر كل جسم بقوة دفع على الجسم الآخر لدفعه بعيدًا عن المنطقة المحيطة به.

مجال الجاذبية هو منطقة تظهر قوة الجذب صغيرة جدًا بين الأجسام التي لها كتلة وموجودة في هذا المجال ، وتقل قوة الجاذبية هذه عندما يتحرك الجسم بعيدًا عن جسم آخر أو عن مجال الجاذبية.

قراءة المزيد عن كيف تجد تسارع الجاذبية بدون كتلة: عدة مناهج وأمثلة للمشكلة.

كيف يكون مجال الجاذبية سلبيًا؟

قوة الجاذبية السلبية هي قوة طاردة صغيرة جدًا بين الأجسام ذات الكتل بسبب وجود المادة المظلمة.

يُعرَّف مجال الجاذبية بالتغير في جهد الجاذبية للمجال في كل مدار حول الكتلة الهائلة التي تساوي التدرج السالب لشدة المجال ؛ ومن ثم فإن مجال الجاذبية سالب.

تُعطى قوة مجال الجاذبية على أنها القوة التي يمارسها جسم كتلته "M" على جسم له كتلة "م" على مسافة "ص" ، معطاة بالعلاقة ،

ز = F / م

تمت صياغة قوة الجاذبية على النحو التالي ، F = G mM / r2

بالتعويض عن هذا في المعادلة أعلاه ، نحصل على ،

ز = GM / ص2

قراءة المزيد عن كيفية حساب الكتلة من قوة الجاذبية: عدة مناهج وأمثلة للمشكلة.

عندما يكون الجسم في مجال الجاذبية السالب ، فإن كل جسم في هذا المجال السالب سيؤثر بقوة على كل جسم لدفعه بعيدًا عن مجال الجاذبية الخاص به كما هو موضح في الشكل أدناه.

هو مجال الجاذبية سالب
مجال الجاذبية السلبية

إذا كان للجسم ذي الكتلة "M" مجال جاذبية أكبر مقارنةً بالجسم ذي الكتلة "م" الموجود في مجال الجاذبية السالب ، فإن القوة المطبقة بواسطة الكتلة "م" ستكون أكبر من الجسم ذي الكتلة " م. إذا كان الأمر كذلك ، فسيتم إزاحة الجسم ذي الكتلة "m" بعيدًا عن هذا الجسم الهائل حيث سيتنافر عن مجال الجاذبية السالب. يظهر نفس الشيء في الشكل أدناه. يُزاح الجسم من موضعه الأصلي إلى مسافة r + dr من الجسم الهائل الذي له كتلة 'M'.

هو مجال الجاذبية سالب
القوة الطاردة في مجال الجاذبية السلبية

الشغل الذي تقوم به الكتلة "M" لدفع الجسم بعيدًا عند a المسافة "dr" تساوي طاقة وضع الجاذبية. ضع في اعتبارك أن كائنًا ما تم صده من المسافة "r" إلى "" ، فإن الطاقة الكامنة هي ،

يوفر طاقة الجاذبية الكامنة هو إيجابي. هذا يدل على أن هذه قوة طاردة بين الجسمين. علمنا أن الإشارة السالبة تشير إلى قوة التجاذب بين الجسمين.

قراءة المزيد عن هل قوة مجال الجاذبية متجه: لماذا ، كيف ، حقائق مفصلة.

هذه طاقة الجاذبية الكامنة يتناسب عكسيًا مع المسافة بين الجسمين ، وبالتالي يمكننا القول أن طاقة وضع الجاذبية ستنخفض كلما زادت المسافة الفاصلة بين جسمين أكثر فأكثر.

إذا انتقلنا إلى المدار متساوي الجهد التالي ، فإن التباين في جهد الجاذبية طاقة الجسم تساوي السالب قوة الجاذبية.

dU / dr = -GMm / r2

تتناقص قوة الجاذبية السالبة مع المدارات اللاحقة ، وإذا اقتربت هذه الأجسام من مجال الجاذبية الإيجابي ، فستظهر قوة الجذب تجاه هذه المجالات الجاذبية الإيجابية.

قراءة المزيد عن قوة الجاذبية قوة الاتصال: لماذا وكيف ومتى وحقائق مفصلة.

متى يكون مجال الجاذبية سلبيًا؟

تظهر قوة الجاذبية دائمًا قوة جذب صغيرة ، ولكن إذا كان الجسم في المجال السالب ، فإن الأجسام ستظهر قوة تنافر.

تكون قوة الجاذبية سالبة إذا فرض الجسم قوة على الجسم الآخر لصده بعيدًا عن مجاله بدلاً من الجذب وكانت الطاقة الكامنة للمجال موجبة.

يصبح مجال الجاذبية سالبًا على مسافة لا نهائية حيث يصبح من الصعب فرض قوة الجذب بسبب العائق. سوف يبتعد الجسم عن منطقة حقل الجاذبية لكتلة ضخمة معينة إذا أصبحت الطاقة الكامنة لهذا الجسم مساوية لطاقته الحركية. إذا اكتسب الجسم طاقة حركية كافية للهروب من جاذبية ذلك الجسم ، فسيظهر الجسم تنافرًا من الجسم الهائل.

قراءة المزيد عن مجال الجاذبية.

الأسئلة المتكررة

هل الطاقة المظلمة هي المسؤولة عن مجال الجاذبية السالب؟

الطاقة المظلمة هي شكل من أشكال الطاقة المفترضة نظريًا توجد في الكون بأسره وتعتبر سببًا لتوسع الكون.

يؤدي وجود الطاقة المظلمة إلى معارضة قوة الجاذبية الناتجة عنها ، مما يتسبب في تمدد الجسم وتسريعه بعيدًا عن مجال الجاذبية للأجسام الضخمة.

كيف قوة الجاذبية سالبة؟

لا تُؤثِّر قوة الجاذبية على الجسم إذا كان موجودًا على مسافة غير محدودة من مجال الجاذبية الناتج عن الجسم الضخم.

حجم قوة الجاذبية هو F = G m1m2/r2 ولكن في الشكل المتجه ، تتفاعل القوة الناتجة عن كتلة واحدة في الاتجاه المعاكس للقوة الناتجة عن جسم آخر ، أي F = -G m1m2(r2-r1) 3 / ص2-r1 هكذا تدل على أنها سلبية.

كيف يمكن أن تكون قوة الجاذبية مثيرة للاشمئزاز؟

إذا كان الجسم على مسافة لا نهائية من الجسم المصدر ، فإن قوة الجاذبية ستكون الحد الأدنى بسبب هذا الجسم.

في نفس التسلسل ، إذا سقط هذا الجسم بالقرب من منطقة حقل الجاذبية بسبب جسم هائل آخر ، فسوف ينجذب نحوه ويبتعد عن مجال الجاذبية لجسم آخر موجود في موضع غير محدود.

هل انفجار السوبرنوفا يدل على قوة الجاذبية السلبية؟

تشير قوة الجاذبية دائمًا إلى مركز أي جسم له كتلة.

في وقت الانفجار ، كانت القوة الناتجة عن الجاذبية أقل بكثير مقارنة بقوة الطرد المركزي التي تعمل في الخارج ، مما تسبب في حدوث الانفجار ، ويكون مجال الجاذبية خلال هذا الوقت سالبًا.

هل الشغل المبذول بواسطة مجال الجاذبية السالب على الجسم سالب؟

يتم العمل من قبل قوة الجاذبية الموجودة في السالب مجال الجاذبية لدفع الجسم بعيدًا عن منطقته إلى الفضاء منخفض الجهد.

سيكون العمل الذي يقوم به الكائن هو القوة المفروضة على الكائن لإزاحته على مسافة 'd' وهو العمل المنجز = -ز م1m2/r2 d

أكشيتا ماباري

مرحبًا ، أنا أكشيتا ماباري. لقد حصلت على ماجستير. في الفيزياء. لقد عملت في مشاريع مثل النمذجة العددية للرياح والأمواج أثناء الإعصار ، وفيزياء اللعب وآلات التشويق الآلية في مدينة الملاهي على أساس الميكانيكا الكلاسيكية. لقد تابعت دورة تدريبية حول Arduino وأنجزت بعض المشاريع الصغيرة على Arduino UNO. أحب دائمًا استكشاف مناطق جديدة في مجال العلوم. أنا شخصياً أعتقد أن التعلم يكون أكثر حماساً عندما يتعلم بالإبداع. بصرف النظر عن هذا ، أحب القراءة ، والسفر ، والعزف على الجيتار ، وتحديد الصخور والطبقات ، والتصوير ، ولعب الشطرنج. اتصل بي على LinkedIn - LinkedIn.com/in/akshita-mapari-b38a68122

آخر المقالات