|
إذا حملت طوبة ثم تركتها فإنها تسقط على الأرض, فما الذي يؤدي إلى هذا السقوط ?
إن الطوبة كغيرها من الأشياء لا تتحرك جانبياً ما لم تدفع أو تجر كما إنها لا تتحرك
إلى أعلى ما لم تقذف أو تسحب في ذلك الاتجاه فحقيقة كون جميع الأجسام تسقط تعني أنه
لا بد من وجود قوة ما تجذبها إلى الأرض, وباستطاعتك الإحساس بهذه القوة إذا حملت
جسماً ما بيدك أو إذا ما حاولت رفعه عن الأرض, هذه القوة تسمى الوزن.
وكان إسحق نيوتن أول من اكتشف أسرار سقوط الأجسام وثقلها وعلاقة جاذبية الأرض بذلك
ويقال إنه بينما كان نيوتن جالساً في حديقة أمه رأى تفاحة تسقط من شجرة فأخذ يفكر
في السبب الذي يجعل التفاحة تسقط على هذا الشكل, وفسر ذلك بأن كلا من الأرض والتفاحة
يتجاذبان فيما بينهما, فالأرض تجذب التفاحة والتفاحة تجذب الأرض, لكن ضخامة
الأرض الهائلة تجعلها لا تتأثر بجذب التفاحة لها, بينما التفاحة تنجذب أي تسقط
نحو الأرض, إن هذه القوة الجاذبة للأجسام تسمى الجاذبية الأرضية, وهي القوة التي
تشد جميع الأجسام إلى سطح الأرض وتؤدي بالتالي إلى أن يكون لها وزن.
ولقد تحقق نيوتن أيضاً من أن قوة الجاذبية الأرضية تتناقص بابتعاد الجسم عن الأرض,
فالشخص في طائرة أو منطاد عال لا يزن بقدر ما يزن على الأرض لأن شد الجاذبية الأرضية
له يكون أضعف, ونحن عادة لا نلاحظ هذا الفرق في الوزن لضآلته في مثل هذه الحال.
ويلاحظ رواد الفضاء أن شدة الجاذبية الأرضية تضعف تدريجياً بارتفاعهم في الفضاء,
حتى إن أولئك الرواد الذي يذهبون بعيداً جداً في الفضاء ويعيشون فترات تطول أو تقصر
داخل كبسولتهم الفضائية في حالة انعدام الوزن, ويعود السبب في ذلك جزئياً إلى قلة
تأثير الجاذبية الأرضية عليهم لبعدهم عن الأرض (وكذلك بتأثير القوة الناتجة عن دوران
سفينتهم بسرعة حول الأرض).
عندما تنطلق مركبة فضائية من الأرض إلى القمر تخرج تدريجياً من مجال جاذبية الأرض
لتدخل جاذبية القمر, حيث الجاذبية أضعف بحوالي 6 مرات, فالرجل الذي يزن 27 كيلوغراماً
على سطح الأرض لا يزن أكثر من 12 كيلوغراماً على سطح القمر, وهذا ما يمكنه من رمي
الأجسام إلى مسافة أبعد ومن القفز إلى علو أكبر.
ويتعلق وزن الأجسام أيضاً بعاملين أساسيين هما حجم الجسم ونوع المادة التي يتألف
منها, والسؤال اللغز الذي يطرح كثيراً, هو: أيهما يزن أكثر كيلوغرام من الريش
أم كليوغرام من الرصاص ? كثيرون هم الذين يجيبون دون تفكير بأن كليوغرام الرصاص
يزن أكثر والحقيقة أن الوزنين متساويان تماما, ولكن المتسرعين في الإجابة ينخدعون
بحقيقة أن الريش أخف من الرصاص, كذلك إذا ما حملت كرة الكريكيت بإحدى يديك وتفاحة
من الحجم نفسه باليد الأخرى, تلاحظ أن كرة الكريكيت أثقل, ويعود ذلك إلى أن المادة
في كرة الكريكيت أكثر تراصا وأشد تماسكاً من مادة التفاحة ويعبر الفيزيائيون عن
ذلك بقولهم إن لكرة الكريكيت كثافة أعلى من كثافة التفاحة, وإن الرصاص أعلى كثافة
من الريش.
إن الكمية الكلية للمادة في أي جسم تسمى الكتلة وعليه فإنه يمكن القول بأن كتلة كرة
الكريكيت أكبر من كتلة التفاحة بالرغم من أن لها نفس الحجم تقريباً, كذلك تساوي
الكتلة في لغز الريش والرصاص لكن حجم كومة الريش أكبر بكثير طبعاً من حجم قطعة الرصاص. |
09-30-2004, 02:48 AM
علم 3
