كلما زادت الكتلة
يسرنا نحن فريق موقع جيل الغد jalghad أن نظهر لكم كل الاحترام لكافة الطلاب وأن نوفر لك الاجابات النموذجية والصحيحة للاسئلة الصعبة التي تبحثون عنها, على هذا الموقع ومساعدتك عبر تبسيط تعليمك ويساعد الطلاب على فهم وحل الواجبات المنزلية و حل الاختبارات والآن نضع السؤال بين أيديكم والى نهاية سؤالنا نضع لكم الجواب الصحيح لهذا السؤال الذي يقول:
كلما زادت الكتلة؟
الإجابة الصحيحة:
تزداد الجاذبية.
الجاذبية الأرضية - اختبار تنافسي
ك: كتلة الجسم بوحدة كغ. ث: ثابت الجذب العام، ويساوي 6. م ²/ كغ². ف: المسافة بين المجال والجسم بوحدة المتر. العلاقة بين الجاذبية والعوامل المؤثرة عليها
هناك بعض العوامل الرئيسية التي تؤثر على الجاذبية، مثل؛ الارتفاع، والكتلة، والمسافة، ويمكن فهم كل علاقة كالآتي: [١٠]
العلاقة بين الجاذبية والارتفاع
توجد علاقة عكسية بين كل من الارتفاع والجاذبية، فكلما زاد الارتفاع عن سطح الأرض قلت الجاذبية، وكلما نقص الارتفاع زادت قيمة الجاذبية. [١١]
لذلك فإنه يُحتاج إلى السفر فوق سطح الأرض قبل اكتشاف حدوث أي تغيرات في الجاذبية، وذلك نظرًا لأن الأرض كبيرة جدًا، وكمثال على ذلك: فالصعود فوق قمة إيفرست تقلل من قيمة جاذبية الأرض بمقدار 0. عندما يزداد وزنك أو كرشك لا تحزن ..... 25% عن قيمتها على سطح الأرض. [١٢]
العلاقة بين الجاذبية والمسافة
تؤثر المسافة على مقدار قوة الجاذبية، فكلما زادت المسافة قلت قوة الجاذبية التي يبذلها كل جسم على الآخر، ومثال على ذلك: [١٣]
إذا كان هناك جسم كتلته 80 كغ والجسم الآخر كتلته 100 كغ، والمسافة بينهما 6 م، فإن مقدار قوة الجاذبية بينهما هي:
ق= 1483×10^11- نيوتن
فإذا افتُرِضَ أن المسافة قلّت إلى 3 م فإن مقدار قوة الجاذبية سيزداد ويصبح:
ق= 53392.
عندما يزداد وزنك أو كرشك لا تحزن ....
كلما زادت كتلة صندوق، فإنه يحتاج لقوة أكبر لدفعه ، علم الفيزياء من أهم العلوم التي تدرس مجموعة من الظواهر والمقادير المتعلقة بطبيعة الأجسام وحركتها، ومن الأمثلة على المقادير الفيزيائية القوة والكتلة والطاقة. كلما زادت كتلة صندوق، فإنه يحتاج لقوة أكبر لدفعه
كلما زادت كتلة صندوق، فإنه يحتاج لقوة أكبر لدفعه، إن الإجابة الصحيحة للسؤال السابق هي أن "العبارة صحيحة" ، حيث تعتبر الكتلة من المقادير الهامة في علم الفيزياء، وهي تمثل المقدار الذي يحتويه الجسم من المادة، وتكون كتلة جسم ما ثابتة بحيث لا تتغير بتغير المكان أو الزمان، ولا ترتبط بالجاذبية الأرضية، وترتبط الكتلة مع مقاير وكميات فيزيائية أخرى وفق علاقات مختلفة، ومن هذه المقادير القوة المطبقة على جسم ما، والتي تتناسب طردًا مع كتلته وفق قانون نيوتن الثاني. [1]
بعض المفاهيم المرتبطة بالكتلة
ترتبط الكتلة وفق علاقات ومعادلات رياضية مع مجموعة من المقادير الفيزيائية، ونذكر منها:
الوزن: وهو عبارة عن مقياس لقوة الجذب التي تؤثر على جسم ما له كتلة، ويختلف وزن هذا الجسم باختلاف الارتفاع عن سطح الأرض وكذلك باختلاف قوة الجاذبية الأرضية، ويقدر عادة بواحدة تدعي النيوتن، ويرتبط مع الكتلة وفق العلاقة التالية w=m*g، حيث w هي وزن الجسم، m هي كتلته، وg هو ثابت الجاذبية الأرضية.
ناسا بالعربي - ثابت الجاذبية
الكمية والغزارة: الكمية هو الحيز الذي يشغله جسم ما من الفراغ، بينما الكثافة هي كمية المادة الموجودة في ذلك المقدار، أي الكتلة والحجم والغزارة هي عبارة عن ثلاثة مقادير متعلقة مع بعضها، وبمعرفة اثنان منها يمكن الحصول على الـ3، وهي تختص بالعلاقة الآتية p=m/v، حيث p هي الغزارة، وv الكمية. قانون نيوتن الثاني
يعبر دستور نيوتن الـ2 عن الرابطة التي تربط بين كتلة جسد ما، وتسارعه، والقوة المطبقة أعلاه، فالكتلة تتناسب طردًا مع الشدة المطبقة، وضدًا مع تسارع ذاك الجسم، وتختص الكميات الثلاثة مع بعضها وفق العلاقة اللاحقة F = m * a، بحيث تعتبر F الشدة المطبقة على بدن ما وهي متمثل في معدل متجه، فيما m ترمز لكتلة هذا الجسد، وa تعرب عن تسارع حركة الجسد وأيضًا هي كمية متجه. وفي الختام تكون قد إكتملت الإجابة على حينما ازدادت كتلة حاوية، فإنه يفتقر لقوة أكبر لدفعه، مثلما تم علل مفهوم الكتلة، وعلاقتها مع المقادير الفيزيائية الأخرى، بالإضافة لتوضيح تشريع نيوتن الـ2.
وعلى النقيض، فإن قوة الجاذبية تتناسب طرديًّا مع كتلة كل جسم. فإذا ضاعفت كتلة الجسم، ستجد أن قوة الجاذبية قد تضاعفت أيضاً. صياغة المعادلة:
قوة الجاذبية F بين جسمين 1 و 2:
فإن تتناسب مع \(\frac {M1M2} {R^2}\)
في المعادلة السابقة: F هي قوة الجاذبية، أما M2 و M1 فتشير إلى كتلتي الجسمين الأول والثاني، و R هي البعد بينهما. و لتكوين معادلة من هذه العلاقة، نحن بحاجةٍ إلى ثابت، معروف بـ "ثابت الجاذبية" ( G). وإليك المعادلة:
\(F=\frac {GM1M2} {R^2}\)
لاحظ أنه إذا زادت المسافة بين الجسمين R ستقلُّ قوة الجذب F بينهما. هل تساءلت عن أهمية وجود ثابت الجاذبية (G)؟
إذا علمنا قيمة ( G) من القياسات المخبرية، يمكننا معرفة كتلة الأرض عن طريق قياس نصف قطر مدارِ القمر وطولِ الشهر، أو عبر قياس تسارع الجاذبية على سطح الأرض. وبالمثل، يمكننا معرفة كتلة الشمس عن طريق قياس مدار الأرض وتحديد طول السنة. دور العلماء في قياس ثابت الجاذبية
و بما أن علماء الفيزياء يعملون على تحسين التجارب وتوظيف التكنولوجيات الحديثة، فإننا نتوقع الحصول على المزيد و المزيد من دقة القياسات مع مرور الوقت. أما بالنسبة إلى ثابت الجاذبية، فإن القياسات وصلت بسرعةٍ كبيرة إلى أرقامٍ غايةٍ في الدقة.