يوضح الشكل أمامك قفزًا بالمظلة في أربع أوضاع

يوضح الشكل أمامك قفزًا بالمظلة في أربع أوضاع.. في أي موضع منها تؤثر قوة الجاذبية الأرضية على القفز؟ فالجاذبية الأرضية تُشير إلى التسارع الذي تمنحه الأرض للأجسام، وهي إحدى القوى الأساسية الأربعة المُتحكمة في الكون بأسرِه.

يوضح الشكل أمامك قفزًا بالمظلة في أربع أوضاع

بالنظر إلى أن الجاذبية تعتبر واحدة من القوانين الهامه المُستخدمة في معرفة قوة الجذب، فإنها تتنوع من جسم لآخر، وتختلف عن جاذبية الفضاء.

إنّ القفز من المظلة يُعتد به أبرز الأمثلة الدالة على وجود الجاذبية الأرضية، لأن المظلة تعمل على تجميع الهواء لغرض الحصول على قوة دفع إلى أعلى.

بالتالي تعمل المظلة على مقاومة الجاذبية الأرضية، وتساهم عملية الدفع الحادثة إلى رفع المظلة لأعلى، وعليه إن تم إغلاق المظلة سيعود الجسم للأرض بفعل الجاذبية.

أما عن السؤال المطروح “يوضح الشكل أمامك قفزًا بالمظلة في أربع أوضاع.. في أي موضع منها تؤثر قوة الجاذبية الأرضية على القفز؟” فإن الإجابة هي الموضع الثاني.

لا يفوتك أيضًا: كيف يفسر العلم الجاذبية الأرضية

العوامل المؤثرة في قوة جذب الأرض للأجسام

لمّا كان الوزن هو مقدار جذب الأرض للجسم، أما الكتلة هي الحيز الذي يشغله، فإن العلاقة بينهُما طردية، وعليه يُمكن استنتاج العوامل المؤثرة في قوة الجاذبية.

طبيعة الأرض	تختلف قوة الجاذبية بين المناطق الجغرافية (جبال، مسطحات مائية)، بشكل طفيف.
كثافة الجسم	تتناسب تناسُب طرديًا مع قوة الجاذبية.
خط العرض	قوة الجاذبية تقل كلما اقترب الجسم من خط الاستواء والعكس.
دوران الأرض	يتسبب في قوى الطرد المركزية، التي تتناسب عكسيًا مع قوى الجاذبية.
المسافة	كُلما زادت المسافة بين جسمين كُلما قلت الجاذبية.
كتلة الجسم	كُلما زادت تزيد معها الجاذبية (علاقة طردية).

قوانين نيوتن في الجاذبية

ساهم إسحاق نيوتن في شرح ما تنطوي عليه الجاذبية وتسارعها وتأثيرها في الأجسام، ووضع القانون الذي استند إليه تفسير الجاذبية.

ينص قانون نيوتن على أن أي جسمين في الكون بينهُما قوة تجاذب تتناسب طرديًا مع حاصل ضرب كتلة كلًا منهما، وتتناسب عكسيًا مع مربع المسافة بينهما.

وضع نيوتن هذا القانون في 1687 مستخدمًا إياه في رصد حركة الكواكب والأقمار، وصيغة القانون هي: قوة الجاذبية = حاصل ضرب كتلة الجسم الأول× كتلة الجسم الثاني× ثابت الجذب العام÷ مربع المسافة بين الجسمين.

• أي: ق= ك 1× ك 2× ث/ ف²
• F= G×m1×m2/ r²

ق  F/	مقدار قوة الجاذبية بالنيوتن.
ك1/ m1	كتلة الجسم الأول بالكيلو جرام.
ك2/ m2	كتلة الجسم الثاني بالكيلو جرام.
ث/G	ثابت الجذب العام، ويُساوي 6.67408 × 10^-11 نيوتن.م²/ كغ².

قديمًا فسر عُلماء الإغريق المتقدمين في مجال الفلك والعلوم أن سقوط الأشياء الطبيعي للأرض يعزو إلى أنها تميل فطريًا لمركز الكون، فقد اعتقدوا أنه مركز الأرض.

إلا أن الدراسة المتعمقة في مسارات الكواكب وحركة النجوم، أثبتت أن ذلك غير منطقي، لاسيمًا بعدما جاء نيوتن ليوضح أن الأجسام تنجذب إلى بعضها بفعل قوى الجاذبية.

فلا عجب إذًا من اعتبارُه مكتشف الجاذبية الأرضية، لاسيمًا وقد وضع المعادلات الرياضية بشأنها، والتي لا زال يدرسها الطلاب كأساس في مناهج الفيزياء.

لا يفوتك أيضًا: الخاصية التي تحدد إمكانية انغمار جسم صلب في سائل

أهمية الجاذبية الأرضية

هي قوة الجذب الكونية بين كل أجزاء المادة، تنشأ بين جسمين، وتعتبر من أهم قوى الطبيعة حيث تُحدد خصائص المادة الداخلية.. وبذلك لها أهمية كبيرة.

• تؤثر على الأجسام في الفضاء فتمنع سقوطها، أو خروجها عن المسار الطبيعي لها.
• تقوي الجهاز المناعي، لأن قلتها يتسبب في انعدام الوزن فتضعف العضلات.
• تؤثر على حياة الكائنات، لأنها تُحافظ على توازن السير.
• تؤثر على حركة ودوران القمر حول الأرض، ودوران الكواكب حول الشمس.
• تحافظ على ربط العالم.
• تمنع من الطفو والطيران.
• تؤثر فيما يدخل ضمن مداها من حيوانات أو جمادات.
• تُفسر مفهوم السقوط الحر.
• تتسبب في ظاهرة المد والجزر في البحار.
• تحافظ على الأدوار الحيوية للأجسام.
• حماية الغلاف الجوي المحيط بالأرض، وهو ما يبقي الكائنات على قيد الحياة.
• تحافظ على توزيع السوائل في الجسم.
• البقاء على المسافة المناسبة بين الأرض والشمس.
• تُبقى الأرض في مدارها.

أضرار انعدام الجاذبية

هناك الكثير من التطبيقات في حياتنا اليومية ترتبط ببقاء الجاذبية، لأن انعدامها يتسبب في بعض الأضرار.

• صعوبة التبول، لأنها تجذب السوائل لأسفل.
• قلة النوم، لأن انعدامِها يتسبب في افتقار الوضع الطبيعي الملائم للنوم.
• انتفاخ الوجه، حيث لا تصل الدماء لأعلى الجسد.
• فقدان نسبة من كتلة العظام.
• المعاناة من الغثيان وارتفاع ضغط الدم ومشكلات قلبية.
• انعدام سهولة الحركة، حيث تطاير الإنسان في الهواء.

لا يفوتك أيضًا: ماذا ينتج عن دوران الأرض حول محوره؟

التطبيقات العملية لقوة الجاذبية

هناك الكثير من المواقف في حياتنا اليومية تدل على أهمية الجاذبية.

سقوط خصلة الشعر على الأرض بعد قصها.

عودة بالون الهيليوم إلى الأرض بعد طيرانه.

سقوط كأس من الزجاج أو قلم من على طاولة.

سقوط تفاحة من الشجرة للأسفل.

بقاء الإنسان يمشي على الأرض بدلًا من طيرانه.

بقاء المشروب في أسفل الكوب بدلًا من أن يطفو.

نزول السيارة على منحدر تلقائيًا دون الضغط على دواسة الوقود.

انحدار صخرة إلى الأسفل من المنحدر.

سقوط الكرة على الأرض بعد رميها.

تعزو الجاذبية الأرضية إلى الطبيعة الكونية التي فُطَر الله الأرض عليها، كما أنها تتناسب في قوانينها مع طبيعة حياة الإنسان على الأرض.