كتب إسهامات نيوتن في دراسة الجاذبية
اذا لم تجد ما تبحث عنه يمكنك استخدام كلمات أكثر دقة.
إسهامات نيوتن في دراسة الجاذبية (معلومة)
لنيوتن العديد من الإسهامات في دراسة الفيزياء؛ وأحد هذه الإسهامات هو ما يُعرَف بقانون الجذب العام، الذي وُضِع عند دراسة نيوتن للجاذبيّة.
نيوتن والجاذبيّة
ينصّ قانون نيوتن الثاني على أنّ:
- القوة=الكتلة×التسارع
وإذا كانت الحركة عموديّةً على سطح الأرض، فإنّ التسارع يساوي مقداراً ثابتاً، وهو ما يُعرَف بتسارع الجاذبيّة الأرضيّة الذي يساوي 9.81م/ث2، وفي هذه الحالة فإنّ مقدار القوة يكون مُساوياً لوزن الجسم، وتجدر الإشارة إلى أنّ هذا التسارع ليس ثابتاً في كلّ مكان؛ فهو يختلف باختلاف الارتفاع، وبناءً على ذلك فإنّه يمكننا أن نُقارن كتلتين مختلفتين عن طريق قياسهما في نفس المستوى العمودي؛ أي نفس الارتفاع عن سطح الأرض.
لا بُدّ من ذكر أنّ الكتلة في حالة دراسة الجاذبيّة واختبارها بين جسمَين تُدعى كتلة الجاذبيّة (بالإنجليزيّة: Gravitational mass)، وهي الكتلة التي تخبرنا بمقدار قوّة الجذب بين جسمين لهما كتلة، وهي مختلفة عن الكتلة القصوريّة (بالإنجليزيّة: Inertial mass) التي تخبرنا بمدى مقاومة الجسم للحركة، وهذا الاختلاف النظريّ بين الكتلتين لا يتّفق عليه جميع الفيزيائيّين.
قانون الجذب العام
في عام 1687م، نشر نيوتن عمله المتعلق بالجاذبيّ، وبعد دراسته للبيانات التي تمّ جمعها منذ القديم حول دوران القمر حول الأرض، والبيانات التي تتحدّث عن حركة الكواكب والأجرام التي لم يتمكن أحدٌ قبله من حلّ لغز حركتها، جاء نيوتن بالحل باستخدام قانونه الأول قانون القصور الذاتي؛ فقد استنتج أنّه لا بُد للقمر من أن يستمرّ في حركته في خطٍ مستقيم لو لم تكن تؤثر به قوة ما، الأمر الذي يعني وجوب وجود قوة مؤثرة على القمر تُبقيه في مداره شبه الدائري حول الأرض، وهذه القوة هي نفسها القوة الموجودة بين الشمس والكواكب، وتبقيها في مداراتها حول الشمس، وهي نفسها القوة التي سحبت التفاحة إلى الأسفل بدلاً من تركها تعوم وترتفع إلى الأعلى.
نشر نيوتن قانون الجذب العام في تلك السنة، وكان بعد عملٍ دؤوب منه، وينصّ هذا القانون على أنّ: (كلّ جسمين في الكون توجد بينهما قوة تجاذب، تتناسب طرديّاً مع حاصل ضرب كتلتيهما، وعكسيّاً مع مربّع المسافة بينهما)؛ هذا القانون الذي يُعرَف بقانون الجذب العام غالباً ما يُطلَق عليه قانون التربيع العكسي لنيوتن؛ لأن القوة فيه تتناسب بشكل عكسي مع مربع المسافة بين الجسمين، ويمكن كتابة هذا القانون رياضياً كالآتي:
- ق= ج×(ك1×ك2)/ف2
حيث إنّ ق هي القوة، ج هو ثابت الجذب العام الذي تبلغ قيمته 6.673×10-11 نيوتن.م2/كغ2، ك1 هي كتلة الجسم الأول، ك2 هي كتلة الجسم الثاني، ف هي المسافة بين الجسمين.
نيوتن والتّفاحة
وُلِد إسحاق نيوتن (بالإنجليزيّة: Isaac Newton) في عام 1642م قرب غرانثم في إنجلترا، وبدأ دراسته في جامعة كامبردج في سنة 1661م، لكن بعد أربع سنوات من بدء دراسته في الجامعة؛ أي في عام 1665م، أُغلِقت الجامعة بسبب تفشّي وباء الطاعون، الأمر الذي دفع نيوتن للعودة إلى المكان الذي نشأ فيه؛ أي إلى مزرعة في وولزثورب (بالإنجليزيّة: Woolsthorpe Manor)، وبينما كان في بستانٍ هناك وحسب شهادة الشهود، سقطت تفّاحة أمامه، الأمر الذي ألهمه لوضع قانون الجذب العام.
