كيف اكتشف نيوتن قانون الجاذبية؟ الجاذبية هي القوة المسؤولة عن حركة كل الأشياء على سطح الأرض؟ سنناقش كل شيء عن الجابية بالتفصيل في هذه المقالة، لذا ترقبوا.

الجاذبية

الجاذبية تعني ميل الجماهير والأشياء إلى جذب بعضها البعض. الوزن هو القوة الناتجة عن الجاذبية.

اكتشفها العالم إسحاق نيوتن، وغيّرها العالم أينشتاين فيما بعد وأطلق عليها اسم نظرية النسبية بعد التغييرات التي طرأت عليها.

انظر أيضًا: تاريخ اكتشاف الجاذبية وقوانينها

إسحاق نيوتن

  • هو عالم إنجليزي ولد في إنجلترا في 11 من 1642 وتوفي في مارس 1727 في لندن، مدينة الضباب، عن عمر يناهز 85 عامًا.
  • إنه عالم فيزياء، علاوة على ذلك، عالم رياضيات، أحد أشهر العلماء في القرن السابع عشر.
  • اكتشف تكوين الضوء الأبيض من خلال تضمين الألوان في البصريات.
    • بالإضافة إلى ذلك، كان أول من وضع أسس علم البصريات للفيزياء الحديثة.
  • أسس قوانين الحركة الثلاثة في الميكانيكا، كما أسس مبادئ الفيزياء الحديثة التي أدت إلى صياغة قانون الجاذبية.
  • في الرياضيات، اكتشف العالم إسحاق نيوتن علم حساب التفاضل والتكامل بالإضافة إلى التكامل وأحد أشهر كتبه (المبادئ الرياضية للفلسفة الرياضية).
  • وهي من أهم أعماله الفردية عام 1687 م، وهناك العديد من الكتب التي كتبها بشكل مستقل أو مع علماء آخرين.

كيف اكتشف نيوتن قانون الجاذبية؟

  • بعد أن نتعلم عن الجاذبية والعالم إسحاق نيوتن، لنتعلم معًا كيف اكتشف نيوتن قانون الجاذبية.
  • بينما كان الفيزيائي إسحاق نيوتن جالسًا تحت أشجار التفاح، سقطت تفاحة فجأة فوق رأسه مباشرة.
  • ثم ظل يفكر في سبب سقوط التفاحة رأسياً فوق رأسه ولماذا لم تسقط أو تهبط أو تطير في الهواء.
  • وفكر في الأمر لفترة طويلة، ثم توصل إلى قانون الجاذبية، الذي يوضح أن الجاذبية هي المسؤولة عن سقوط التفاحة.
    • في اتجاه عمودي على سطح الأرض، وليس لأعلى أو لأسفل أو للطيران في الهواء.

قانون نيوتن للجاذبية

  • كيف اكتشف نيوتن قانون الجاذبية؟ قوانين بسيطة في الفيزياء.
  • تنص على أن هناك قوة جذب بين أي جسمين، وأن هذه القوة تتناسب طرديًا مع الكتلة.
  • في الوقت نفسه، يتناسب عكسياً مع مربع المسافة بينهما.
  • يسمى قانون نيوتن للجاذبية أيضًا قانون التربيع العكسي، وهذا الاسم مشتق من القوة التي تحدث بين أي جسمين يشتركان في مركزي الجسمين.

نص قانون نيوتن للجاذبية

  • طور إسحاق نيوتن نظرية الكرة الأرضية في القرن السابع عشر في أواخر الثمانينيات.
  • قال إن جاذبية الأرض هي قوة متوقعة تؤثر على كل مادة 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 رياضية

قوة الجاذبية = ثابت الجاذبية (كتلة الجسم الأول × كتلة الجسم الثاني) ÷ مربع المسافة بين الجسمين.

تطبيق قانون نيوتن للجاذبية

  • كيف اكتشف نيوتن قانون الجاذبية؟ ينطبق قانون نيوتن للجاذبية على جميع الكائنات على كوكب الأرض.
    • هي هذه الأجرام على مسافات بعيدة 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 تفصل بينها مسافة 10 أمتار.

إطلاق قمر صناعي حديث

  • أحد تطبيقات قانون الجاذبية، أو قانون الجاذبية العامة، هو إطلاق الأقمار الصناعية الحديثة التي تدور حول الأرض في مدارات دائرية.
    • في الوقت نفسه، يظل ثابتًا في طريقه.
  • يعد الإطلاق الحديث للقمر الصناعي دليلًا قويًا على صحة قانون الجاذبية الكونية.

خسوف القمر والشمس

أحد أشهر التطبيقات التي قام بها العلماء باستخدام قانون نيوتن للجاذبية هو أحد أقوى البراهين على نظرية نيوتن في الجاذبية.

لمعرفة المزيد: بحث موجز عن قوانين نيوتن واهم انجازاته

الجاذبية

  • تنص قوانين نيوتن على أن الجسم الثابت سيبقى في حالة سكون دون أن يتحرك.
    • في هذه الحالة، ستتحرك الأجسام المتحركة في اتجاه رأسي وفي خط مستقيم بسبب جاذبية الأرض.
  • تتحرك الكواكب بشكل بيضاوي، وليس في خطوط مستقيمة، ولذا لا بد من وجود قوة تؤثر على مسار الكواكب، وأوضح نيوتن أن هذه القوة هي جاذبية الأرض.

الجاذبية في القلب

هناك ثلاث قوى جذب تعمل على تماسك الذرة. هذه القوى هي كما يلي:

القوة المغناطيسية

  • وهي مسؤولة عن جذب الجسيمات المشحونة إيجابيا مع الجسيمات سالبة الشحنة.
  • لذلك تنجذب الإلكترونات سالبة الشحنة إلى البروتونات موجبة الشحنة وهذا يتسبب في دوران الإلكترونات حول النواة في مدار ثابت.

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 يمكن أن يحدث بداخلها، وذلك بفضل وجود بروتونات سالبة الشحنة في مركز النواة.
  • تجمع القوة النووية القوية والقوة المغناطيسية جميع جسيمات الذرة معًا في النواة.

قوة نووية ضعيفة

  • القوة النووية الضعيفة تجعل كل جسيمات الذرة متماسكة في النواة.
  • إنه أضعف نوع من القوة في النواة الذي يربط جزيئات الذرة معًا، علاوة على ذلك، فهو يعمل على جذب الجسيمات لبعضها البعض.

وأوضح الظواهر بقانون الجاذبية

يشرح قانون الجاذبية العديد من الظواهر، وهذه الظواهر هي كالتالي:

  • ظاهرة السقوط المتكرر للكرة بعد رميها في الهواء الطلق.
  • وكذلك ظاهرة سقوط التفاحة بدلاً من الطيران في الهواء أو الارتفاع.
  • ظاهرة الإنسان يمشي على الأرض دون أن يطير في الهواء.
  • تنزل السيارة بسرعة إلى الجبل دون الضغط على الفرامل أو بدء تشغيل السيارة.
  • أسقط قلمًا أو شيئًا ما على الأرض.
  • ظاهرة تكون فيها المشروبات والماء في قاع الكوب وليس في أعلاها.
  • سقطت الصخرة بسرعة من أعلى الجبل من تلقاء نفسها، ولم يدفعها أحد.
  • أعد الورقة إلى الأرض بالارتفاع في الهواء.
  • ظاهرة عودة بالون الهيليوم بعد طيرانه في السماء.

قوانين نيوتن للحركة

هناك 3 قوانين للحركة وضعها العالم الإنجليزي إسحاق نيوتن وهذه القوانين هي كما يلي:

القانون الأول

  • (أن الجسم الساكن يظل في حالة راحة ويستمر الجسم المتحرك في التحرك بنفس السرعة وفي نفس الاتجاه ما لم يتم التصرف بناءً عليه بواسطة قوة خارجية تغير حالته)
  • ينص هذا القانون على أن الأشياء لا تتحرك من تلقاء نفسها، ولكن لكي تتحرك، يجب أن يتم التصرف بموجبها بواسطة قوة خارجية.

أمثلة الحياة من القانون الأول

  • تظل الكرة في مكانها ولا تتوقف حتى تعمل عليها قوة خارجية لإيقافها. عادة، تتوقف الكرة على سطح خشن أسرع من السطح الأملس.
  • عندما يتم رمي الحجر على الأرض، فإنه يظل ثابتًا حتى تعمل عليه قوة خارجية لتغيير حالة سكونه.

القانون الثاني

  • (عندما تعمل قوة على جسم ما، فإن هذه القوة تمنح الجسم تسارعًا، وهذا التسارع يتناسب طرديًا مع القوة المطبقة ويتناسب عكسًا مع كتلة ذلك الجسم)
  • ينص هذا القانون على أنه لزيادة سرعة الجسم، بالإضافة إلى كتلة الجسم، فإن القوة الكلية مطلوبة.

أمثلة الحياة من القانون الثاني

  • يمشي الشخص النحيف أسرع بكثير من الشخص الذي يعاني من زيادة الوزن.
  • تحتاج السيارة الكبيرة إلى قدر كبير من القوة للتحرك، على عكس السيارة الصغيرة، فهي تحتاج إلى القليل من القوة.

القانون الثالث

  • (لكل فعل رد فعل متساوٍ في المقدار ومعاكس في الاتجاه).
  • هذا القانون هو أحد أكثر القوانين استخدامًا في مختلف مجالات الحياة.
  • يوضح أن القوى تنشأ في أزواج، وليس بشكل فردي، لأن قوة الجسم لها قوة مساوية لها في الحجم وفي نفس الوقت معاكسة لها في الاتجاه.

أمثلة الحياة من القانون الثالث

  • عندما يتم شد الشريط المطاطي، فإنه يرتد بسرعة بنفس القوة التي تمدد بها، ولكن في الاتجاه المعاكس.
  • طائر في السماء يدفع الهواء إلى الخلف بجناحيه، ويدفعه الهواء بنفس القوة، ولكن في الاتجاه المعاكس لمكان طيرانه.

نوصي أيضًا بما يلي: تأثير انعدام الجاذبية على الأجسام الساقطة؟

بعد كل شيء، الجاذبية هي ما يتحكم في سقوط الأشياء، وناقشنا معًا كيف اكتشف نيوتن قانون الجاذبية، وكل شيء بالتفصيل عن الجاذبية، نتمنى أن تعجبك المقالة ونأمل أن تشاركها لصالحك.