نیروی گرانشی
به نظر شما چرا وقتی هر چیزی را در اطراف زمین پرتاب یا رها می‌كنیم پس از مدتی روی زمین سقوط می‌كند؟
یا چرا آب مسیر خود را از بالاترین ارتفاعات قله دماوند تا پایین ترین نقاط (در عمق دره‌ها) پیدا می‌كند.
به نظر شما علت این كه بالا آمدن آب دریا (پدیده مد) را به ماه نسبت می‌دهند چیست؟
این سؤالی بود كه آقای نیوتن نیز (همچون شما) هنگامی كه آن سیب روی سرش سقوط كرد از خود پرسید.
حقیقت آن است كه جنس همه این نیروها یكسان است. یعنی همان نیرویی كه سیب را به سمت زمین می‌كشد یا آب را از بالاترین ارتفاعات به پست ترین نقاط زمین می‌كشد، همان نیرو باعث پدیده مد نیز می‌شود.
در فیلم زیر پدیده جزر و مد و اثر نیروی ماه بر آن بیان شده است.
برای مشاهده فیلم کلیک کنید.
توجّه به فاصله نیز در این جا خیلی مهم است، ماه به اندازه‌ی سیب سقوط نمی كند، زیرا گرانش زمین در فاصله‌های دور از آن خیلی ضعیف است.
برای نخستین بار این واقعیت‌ها را آقای اسحاق نیوتن در قانونی تحت عنوان قانون گرانش عام به این ترتیب بیان كرد: هر دو جسم به واسطه جرمشان همواره یكدیگر را می‌ربایند. به این ربایش، نیروی گرانش گفته می‌شود.
در شكل زیر این نیرو برای 2 ذره! به جرم‌های m[SUB]1[/SUB] و m[SUB]2[/SUB] نشان داده شده است.
دو نیرویی كه در این شكل دیده می‌شوند، عمل و عكس العمل هستند و مطابق قانون سوّم نیوتن بزرگی یكسانی دارند، بزرگی این نیرو از رابطه‌ی زیر به دست می‌آید:
مقدار نیروی جاذبه گرانش بین شما (با جرم ٦٠kg) و دوستتان (با جرم ٥٠kg ) هنگامی كه در فاصله‌ی نزدیكی حدود نیم متر از یكدیگر قرار دارید، چقدر است؟
فقط كافی است مقادیر موجود را در رابطه قانون گرانش عام آقای نیوتن قرار دهیم.
[h=2]
حل: [h=2]
ملاحظه می‌كنیم كه این نیرو چقدر كوچك است، برای همین ما وجود آن را احساس نمی‌كنیم.
برای یك شئ و یك سیاره در نمودار زیر آمده است:
به نظر شما چرا وقتی هر چیزی را در اطراف زمین پرتاب یا رها می‌كنیم پس از مدتی روی زمین سقوط می‌كند؟
یا چرا آب مسیر خود را از بالاترین ارتفاعات قله دماوند تا پایین ترین نقاط (در عمق دره‌ها) پیدا می‌كند.
به نظر شما علت این كه بالا آمدن آب دریا (پدیده مد) را به ماه نسبت می‌دهند چیست؟
این سؤالی بود كه آقای نیوتن نیز (همچون شما) هنگامی كه آن سیب روی سرش سقوط كرد از خود پرسید.
حقیقت آن است كه جنس همه این نیروها یكسان است. یعنی همان نیرویی كه سیب را به سمت زمین می‌كشد یا آب را از بالاترین ارتفاعات به پست ترین نقاط زمین می‌كشد، همان نیرو باعث پدیده مد نیز می‌شود.
در فیلم زیر پدیده جزر و مد و اثر نیروی ماه بر آن بیان شده است.
برای مشاهده فیلم کلیک کنید.
توجّه به فاصله نیز در این جا خیلی مهم است، ماه به اندازه‌ی سیب سقوط نمی كند، زیرا گرانش زمین در فاصله‌های دور از آن خیلی ضعیف است.
برای نخستین بار این واقعیت‌ها را آقای اسحاق نیوتن در قانونی تحت عنوان قانون گرانش عام به این ترتیب بیان كرد: هر دو جسم به واسطه جرمشان همواره یكدیگر را می‌ربایند. به این ربایش، نیروی گرانش گفته می‌شود.
در شكل زیر این نیرو برای 2 ذره! به جرم‌های m[SUB]1[/SUB] و m[SUB]2[/SUB] نشان داده شده است.
یعنی نیروی گرانش با حاصل ضرب جرم‌ها نسبت مستقیم و با مجذور فاصله نسبت عكس دارد. G در این رابطه یك ضریب ثابت است كه به آن ثابت جهانی گرانش گفته می‌شود.
مقدار آن در SI برابر :
مقدار آن در SI برابر :
توجّه كنید كه كلمه‌ی عام در این جا به مفهوم آن است كه این نیرو بین هر دو جرمی وجود دارد.
مقدار نیروی جاذبه گرانش بین شما (با جرم ٦٠kg) و دوستتان (با جرم ٥٠kg ) هنگامی كه در فاصله‌ی نزدیكی حدود نیم متر از یكدیگر قرار دارید، چقدر است؟
راهنمایی: فقط كافی است مقادیر موجود را در رابطه قانون گرانش عام آقای نیوتن قرار دهیم.
[h=2]
حل: [h=2]
خلاصه رابطه