درس التجاذب الكوني جدع مشترك علمي
تقديم :
في درسنا اليوم التجاذب الكوني جدع مشترك سنحاول تعريف ما معنى التجاذب الكوني بالنسبة للكون الذي نعيش فيه ، وما هي القوى و العناصر المتدخلة و المؤثرة في حساب و تطبيق القواعد المؤطرة لهذا التجاذب الكوني. ولاكن قبل ذالك سنحاول التعريف بمختلف المسافات المستعملة للقياس الفيزيائي.
سلم المسافات
الكتابة علمية
عند كتابة عدد معين فإننا نكتبه كما هو معهود اما على شكله الصحيح الطبيعي أو على شكل عشري او كسر ، لاكن في الكتابة العلمية نكتب العدد على الشكل a.10ⁿ حيث a عدد عشري و تكون :
رتبة قدر
رتبة قدر هو اس العشرة للعدد في الكتابة العلمية ،حيث اذا كان :
- اذا كان a<5 فإن رتبة القدر تكون 10ⁿ .
⁻ اذا كان a>5 فإن رتبة القدر تكون 10ⁿ⁺¹ .
مسافات القياس :
وحدة قياس المسافة المتعارف عالميا هي المتر ونرمز له ب m . كما أن هناك عدة وحدات أخرى اكبر من المتر تسمى مضاعفات المتر، و وحدات أخرى اصغر المتر تسمى أجزاء المتر.
جدول وحدات قياس المسافات
أمثلة تطبيقية
استعمال رتبة قدر
الفائدة من رتبة قدر هو :
- مقارنة مسافة مع مسافة أخرى وذلك من خلال وضعها على سلم المسافات.
- نقول ان مسافتين مختلفتين بما قيمته n رتبة قدر ،اذا كان قيمة خارج قسمة المسافة الكبرى على المسافة الصغرى هو a.10ⁿ
ليكن d₁=1.2 10⁻⁵m قطر كرية بيضاء ، و d₂=4.167 10³m ، لنحسب المسافة d₂/d₁=4.167 10³/1.2 10⁻⁵ =3.47 10⁸
اذن نقول d₁ و d₂ تختلفان بما قيمته 8 رتبة قدر.
وحدات المسافات
وحدة المسافة المتعارف عليها في النظام العالمي (ن ع) ،هي المتر m .
للمتر وحدات اصغر منه ،تسمى أجزاء المتر ، كما له وحدات اكبر منه تسمى مضاعفات المتر.
جدول أجزاء ، و مضاعفات المتر.
محور سلم المسافات
هو محور مدرج بالاس عشرة ،و يستعمل لترتيب المسافات من اصغر مسافة الى اكبر مسافة و التي يكون لها نفس وحدة القياس.
أمثلة لتمثيل بعض المسافات على محور سلم المسافات
في المجال الفلكي تستعمل :
الوحدة الفلكية (Unité Astronomique) U.A .
الوحدة الفلكية هي المسافة المتوسطة الفاصلة بين كوكب الارض و الشمس حيث 1U.A=1.5 10⁸ km .
السنة الضوئية (Année Lumière) A.L .
السنة الضوئية هي المسافة التي يقطعها الضوء خلال سنة بالسرعة C= 3 10⁸ m/s حيث :
. 1A.L = 9.5 10¹⁵m
التجاذب الكوني
تعريف
نعرف التجاذب الكوني بالقوة المطبقة من طرف جسمين مختلفين على بعضهما البعض .
مضاهر وجود التجاذب الكوني
_ دوران الارض حول الشمس ،و دوران القمر حول الارض.
– ازدياد سرعة الاجسام عند سقوطها على الارض.
– حركتي المد و الجزر ،الناتجة عن تأثير القمر على البحر.
قانون نيوتن التجاذب الكوني
نص القانون:
«توجد قوة تجاذب بين جسمين في الكون تتناسب طرديا مع حاصل ضرب كتلتيهما ، و عكسيا مع مربع المسافة الفاصلة بينهما و وحدتها هي النيوتن N »
التعبير الرياضي لقانون التجاذب الكوني 
ليكن الجسمين : الجسم A بكتلة mA , و الجسم B بكتلة mB .
تفصل بينهما المسافة dAB .
اذن الجسم A يطبق قوة FA/B على الجسم B.
الجسم B يطبق قوة FB/A على الجسم A .
خصائص القوتين المطبقتين :
الاتجاه : لهما نفس الاتجاه المستقيم (AB) .
المنحى : لهما منحيان متعاكسان .
الشدة : شدتهما متساويتان ونحسبهما بتطبيق الصيغة الرياضية لقانون التجاذب الكوني لنيوتن و هي :
حيث G هي شدة ثقالة الجسم و هي ثابثة حيث :
G = 6.67 10⁻¹¹ N.m².kg⁻²
تطبيق:
ليكن الجسمين A و B كتلتهما على التوالي mA=20g و mB=65g , بينهما مسافة dAB=85cm .
1-حدد مميزات التأثير التجاذبي بين الجسمين A و B .
2- مثل متجهتي القوتين .
الحل :
1-حسب قانون نيوتن
FA/B=FB/A=G (mA.mB)/(dAB)²
G =6.67 10⁻¹¹ N.m².kg⁻²
اذن لدينا
FA/B=FB/A=6.67 10⁻¹¹(20.10⁻³×65.10⁻³)/(85 .10⁻²)²
=1.20 .10⁻¹³N .
2- لنمثل متجهتي القوتين FA/B و FB/A
نأخذ السلم 1cm →0.6 . 10⁻¹³N
اذن على الشكل نمثل متجهتي القوتين بطول 2cm .
وزن الجسم:
تعريف:
تطبيق :
