قانون الجذب العام لنيوتن: الفرق بين النسختين

[نسخة منشورة][نسخة منشورة]
تم حذف المحتوى تمت إضافة المحتوى
JarBot (نقاش | مساهمات)
ط بوت:إضافة قالب
إتمام أعمال الدمج ويجري جعل الصفحة قانون نيوتن الرابع تحويلًا إلى هذه الصفحة
سطر 11:
}}
 
'''قانون الجذب العام لنيوتن''' {{إنج | Newton's Law of Universal Gravitation}}، أو كما يعرف اختصارًا بـ'''قانونبقانون الجذب العام'''، أو '''قانون التجاذب الكوني'''، هو قانون الجاذبية أو الثقالة وينتمي للميكانيكا الكلاسيكية، وهو [[قانون فيزيائي]] [[قانون استنباطي|استنباطي]] ينص على أنه "توجد قوة تجاذب بين أي جسمين في الكون، تتناسب طرديًا مع حاصل ضرب كتلتيهما، وعكسيًا مع مربع المسافة بين مركزيهما".<ref>[http://www.public.iastate.edu/~lhodges/Michell.htm The Michell-Cavendish Experiment], Laurent Hodges {{Webarchive|url=http://web.archive.org/web/20170906134148/http://www.public.iastate.edu:80/~lhodges/Michell.htm |date=06 سبتمبر 2017}}</ref><ref>{{مرجع كتاب |العنوان=The First Professional Scientist: Robert Hooke and the Royal Society of London |الأول1=Robert D. |الأخير1=Purrington |الناشر=Springer |date=2009 |isbn=3-0346-0036-4 |الصفحة=168 |المسار=https://books.google.com/books?id=tJu97S3BtGIC}}</ref><ref>{{مرجع كتاب | الأخير = Misner | الأول = Charles W.
| author-link = Charles W. Misner
| الأخير2 = Thorne | الأول2 = Kip S. | author2-link = Kip Thorne
سطر 27:
: <math>F = G \frac{m_1 m_2}{r^2}</math>
 
'''حيث:'''
 
: <math> F\ </math> هي القوة الناتجة عن الجاذبية
:* <math> GF\ </math> هو'''القوة''' [[ثابتالناتجة الجذبعن العام]] بين الكتلالجاذبي
* <math> G\ </math> [[ثابت الجذب العام|'''ثابت الجذب''' العام]] بين الكتل
: <math> m_1\ </math> هي كتلة الجسيم الأول
:* <math> m_2m_1\ </math>،<math> هيm_2\ كتلة الجسيم</math>'''كتلتان''' الثانيلجسيمين
:* <math> r\ </math> هو '''البعد''' بين الجسيمين
 
*=== '''الصورة [[متجه|الاتجاهية]] لقانون الجذب العام لنيوتن''' ===
 
* '''الصورة [[متجه|الاتجاهية]] لقانون الجذب العام لنيوتن'''
: <math>
 
السطر 42 ⟵ 43:
</math>
 
'''حيث:'''
: <math> \vec{F}_{12} </math> هو متجه القوة التي يؤثر بها الجسيم 1 على الجسيم 2
: <math> \vec{F}_{21} </math> هو متجه القوة التي يؤثر بها الجسيم 2 على الجسيم 1
: <math> G\ </math> هو [[ثابت الجذب العام]] بين الكتل و يقدر ب :<math> G = \left(6.67428 \plusmn 0.00067 \right) \times 10^{-11} \ \mbox{m}^3 \ \mbox{kg}^{-1} \ \mbox{s}^{-2}</math> <ref>{{CODATA2006|url=http://www.physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?bg}}</ref>
: <math> m_1\ </math> و<math> m_2\ </math> هما كتلتا الجسيمين على الترتيب
: <math> \vert \vec{r}_{12} \vert \ = \vert \vec{r}_2 - \vec{r}_1 \vert </math> هو البعد بين الجسيمين (أي [[مقدار المتجه]] الذي هو مقدار الفرق بين [[متجه موضع|متجهي موضع]] الجسيمين)
: <math> \hat{r}_{12} \ \stackrel{\mathrm{def}}{=}\ \frac{\vec{r}_2 - \vec{r}_1}{\vert\vec{r}_2 - \vec{r}_1\vert} </math> هو [[وحدة متجه]] للمتجه من 1 إلى 2
 
: <math> \vec{F}_{12} </math> هو '''متجه القوة''' التي يؤثر بها الجسيم '''1 على الجسيم 2.'''
==حساب مدار قمر صناعي حول الأرض==
: <math> \vec{F}_{21} </math> هو '''متجه القوة''' التي يؤثر بها الجسيم '''2 على الجسيم 1.'''
: <math> G\ </math> هو [[ثابت الجذب العام|'''ثابت الجذب''' العام]] بين الكتل و يقدر بوقيمته :<math> G = \left(6.67428 \plusmn 0.00067 \right) \times 10^{-11} \ \mbox{m}^3 \ \mbox{kg}^{-1} \ \mbox{s}^{-2}</math> <ref>{{CODATA2006|url=http://www.physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?bg}}</ref>
: <math> m_1\ </math> و<math> m_2\ </math>'''كتلتان''' هما كتلتا الجسيمينلجسيمين على الترتيب
: <math> \vert \vec{r}_{12} \vert \ = \vert \vec{r}_2 - \vec{r}_1 \vert </math> هو '''البعد''' بين الجسيمين (أي [[مقدار المتجه]] الذي هو مقدار الفرق بين [[متجه موضع|متجهي موضعموضعي]] الجسيمين).
: <math> \hat{r}_{12} \ \stackrel{\mathrm{def}}{=}\ \frac{\vec{r}_2 - \vec{r}_1}{\vert\vec{r}_2 - \vec{r}_1\vert} </math> هو [[وحدة متجه|'''وحدة متجه''']] للمتجه '''من 1 إلى 2.'''
 
== حساب مدار [[قمر صناعياصطناعي]] حول الأرض ==
{{مفصلة|مدار}}
 
[[ملف:STS-133 International Space Station after undocking 5.jpg|تصغير|350px|محطة الفضاء الدولية (ISS) سنة [[2011]] ]]
 
عندعلى اعتبار انعد مدار [[قمر اصطناعي|القمر الصناعيالاصطناعي]] أو مدار [[محطة الفضاء الدولية]] دائريدائريًّا حول الأرض الأرض، يمكن جعل وزن [[قمر اصطناعي|القمر الصناعيالاصطناعي]] (القوة الوزنية) مساويةمساويًأ [[قوة طاردة مركزية|للقوة الطاردة المركزية]] ، ونحصل على سرعة دوران [[قمر اصطناعي|القمر الصناعي الاصطناعي]] حول [[الأرض]] ، وزمنووقت الدورة .
 
قانون الجذب العام لنيوتن :
السطر 62 ⟵ 64:
 
حيث :
: <math>\!\,G</math>&nbsp;=&nbsp;[[وزن|القوة الوزنية]],
:<math>\!\;\gamma</math>&nbsp;=&nbsp;[[ثابت الجاذبية]],
:<math>\!\,m_\mathrm{Sat}</math>&nbsp;=&nbsp;كتلة التابع,
: <math>\!\,m_\mathrm{Z}</math>&nbsp;=&nbsp;كتلة الجسم المركزي,
: <math>\!\,r</math>&nbsp;=&nbsp;نصف قطر الجسم المركزي.
 
وتعطى القوة الوزنية [[قمر اصطناعي|لقمر صناعياصطناعي]] يدور حول الارضالأرض مع استخدام متوسط [[كثافة]] الأرض
<math>\!\,\rho</math> (بدلا من كتلتها) فنحصل على:
السطر 79 ⟵ 81:
:<math>g = \gamma \cdot \rho \cdot r \cdot \frac{4 \pi}{3}</math>
 
ونفترض أن القوة الوزنية <math>\!\,G</math> و[[قوة طاردة مركزية|القوة الطاردة المركزية]] <math>\!\,Z</math> عند السرعة في المدار<math>\!\,v</math> متساويتان:
ونفترض أن القوة الوزنية
<math>\!\,G</math> و[[قوة طاردة مركزية|القوة الطاردة المركزية]] <math>\!\,Z</math> عند السرعة في المدار<math>\!\,v</math> متساويتان:
 
:<math>Z = m_\mathrm{Sat} v^2 / r \stackrel{!}{=} G = m_\mathrm{Sat} \cdot \gamma \cdot \rho \cdot r \cdot \frac{4 \pi}{3} \!\,= m_\mathrm{Sat} \cdot g</math>
 
وبحل المعادلة للحصول على السرعة <math>\!\,v</math> وإجراء الاختصارات لكتلة القمر الصناعي <math>m_\mathrm{Sat}</math>:
<math>\!\,v</math> وإجراء الاختصارات لكتلة القمر الصناعي <math>m_\mathrm{Sat}</math>:
 
:<math>v = \sqrt {r \cdot g} = \sqrt {\gamma \cdot \rho \cdot r^2 \cdot \frac{4 \pi}{3}} = r \cdot \sqrt {\gamma \cdot \rho \cdot \frac{4 \pi}{3}}</math>
السطر 115 ⟵ 114:
 
ورغم أن [[قطر (هندسة)|قطر]] فوبوس يبلغ 25 [[كيلومتر]] فقط ، يكون زمن الدورة حوله في مدار منخفض مساويا تقريبا لزمن الدورة على الأرض (وزمن دورته في الحقيقة أكبر). ولكن السرعة في هذا المدار تكون 33 كيلومتر / الساعة. أي أن [[رائد الفضاء]] الذي يكون على القمر فوبوس يستطيع قذف كرة تنس بيده إلى مدار فوق فوبوس.
 
== تفسيرات ==
قدم القانون تفسيرات عدة للعديد من الظواهر التي تحدث على مستوى الكون وعلى مستوى الأجرام السماوية والكواكب في شتى المجرات باختلافاتها ، ومن بين التفسيرات التي أعطاها وقدمها هذا القانون ما يلي :
 
* تقديم تفسير للنسق الدوراني الذي يحدث بين الكواكب والنجوم والمستعرات التي تكون على وشك الإندثار والتفكك .
* تقديم القانون لتفسير تام حول الجذب الكولومي الذي يحدث على مستوى الأنوية الذرية وعلى مستوى الجزيئات الذرية .
* تقديم تفسير حول ماهية السقوط الحر والثقالة الجسيمية التكتلية للماديات الكونية .
* تقديم تفسير حول ماهية الجذب بين محتويات الكون من جسيمات ذرية ودون ذرية ومحتويات المادة الباريونية العادية.
 
== انظر أيضاً ==