فتو علوم

علمی و آموزشی

فتو علوم

علمی و آموزشی

نیروی جاذبه چیست؟

Related image

نخستین بار نیوتن با در نظر گرفتن 
جاذبه به عنوان نیروی بین اجسام، نشان داد که
 جاذبه چطور در مقیاس‌های بزرگ عمل می‌کند. 
سپس اینشتین ایده‌های نیوتن را در نظریه نسبیت عام خود اصلاح کرد. 
وی نشان داد که توصیف جاذبه به‌وسیله انحنای چارچوب فضا-زمان
 توسط یک جسم، بهتر انجام می‌شود. 
همه ما ازآن‌رو به سمت زمین کشیده می‌شویم که 
جرم سیاره، چارچوب فضا-زمان پیرامون خود را خم کرده است.

نیروی جاذبه، کششی است که 

بین همه اشیا به خاطر جرمشان به وجود می آید. 

جرم یک شیء مقدار ماده آن است.

 به خاطر نیروی جاذبه، 

شیئی که نزدیک سیاره زمین است به سوی سطح سیاره می افتد.

بر شیئی که روی سطح زمین است، 

به خاطر نیروی جاذبه، 

یک نیروی روبه پایین به وجود می آید. 

ما نیروی جاذبه را بر بدنمان به صورت وزنمان احساس می کنیم. 

همچنین نیروی جاذبه، 

گازهای داغی را که خورشید را تشکیل میدهد با هم نگه میدارد 

و سیارات نیز به خاطر نیروی جاذبه 

در مدارهای اطراف خورشید باقی می مانند.

قانون جاذبه نیوتن

گرانش یا جاذبه، 

یک پدیدهٔ طبیعی است که در آن همهٔ اجسامِ جرم‌مند 

(دارای جرم) یکدیگر را جذب می‌کنند.

 تأثیر گرانش بر این اجسام، یعنی تأثیر جذب یک جسم جرم‌مند، 

بر جسم جرم‌مند دیگر، یا به درکِ ساده‌تر، 

هر جسم؛ بر جسمِ دیگر؛ و در ما آن‌را به صورت وزن  بر خود می‌بینیم.

آیزاک نیوتون،

در سال 1680 میلادی تئوری جاذبه (گرانش) جهانی را مطرح کرد.

 او دریافته بود که نیروی جاذبه بر تمامی مواد وارد میشود 

و به هردو پارامتر جرم و فاصله بستگی دارد.

Fنیروی جاذبه ای که دو جسم به یکدیگر وارد میکنند.
Gثابت جهانی گرانش
m1 , m2 جرم دو جسم
فاصله دو جسم از یکدیگر

ویلیام استوکلی،

 یکی از دوستان جوان ایزاک نیوتن می‌‌نویسد،

 وقتی با آیزاک نیوتن زیر درختان سیب یک باغ

 مشغول صرف چای بوده است 

نیوتن به او گفته که ایده گرانش
در یک چنین حایی به ذهنش خطور کرده است.

استوکس می‌‌نویسد:

 «او در حالی که نشسته و در فکر فرو رفته بود 

سقوط یک سیب توجهش را جلب میکند

 و به مفهوم گرانش پی می‌برد. 

پس از آن به تدریج خاصیت گرانش را در مورد حرکت زمین

 و اجسام سماوی به کار می‌‌برد...» 

اینکه سیب مذکور به سر

آیزاک نیوتن خورده است یا خیرمعلوم نیست!

Image result for ‫تصاویر متحرک نیروی جاذبه‬‎

آلبرت اینشتین، در سالهای آغازین 1900 میلادی 
نظریه جدیدی را در مورد مفهوم جاذبه مطرح نمود. 
نظریه اینشتین ناسازگاریهای ناچیزی که بین 
مشاهدات علمی با قوانین نیوتون وجود داشت برطرف میکرد.
 او پیشنهاد نمود که برای فضا شکلی قائل شویم 
و برای مثال فرض کنیم که به مانند 
یک ورق لاستیکی از تمام جهات کمی به بیرون کشیده شده است 
و فرورفتگی هایی در سراسر آن وجود دارد 
درست مثل اینکه با انگشت بر روی این
 ورق لاستیکی کشیده شده فشار وارد شده باشد.
این فرو رفتگی ها در فضا به دلیل
 وجود ستارگان و سیاره ها شکل گرفته اند 
و هرچه جرم بیشتری داشته باشند 
فرو رفتگی ایجاد شده نیز عمیق تر است. 
اگر جسم در حال حرکت در فضا به این فرو رفتگی ها نزدیک شود
 برای چرخش حول مرکز فرورفتگی تمایل پیدا میکند. 
هرچه این فرو رفتگی حاصل از سنگینی عمیقتر باشد،
 اجرام در حال چرخش نسبت به یک فرو رفتگی کم عمق، 
بیشتر به سمت بیرون مدار خود کشیده میشوند.
تاثیر این نظریه در مورد حرکت اجرام مشاهده شده، 
با جاذبه نیوتونی همخوانی دارد.
 ریاضیات مطرح شده توسط اینشتین پیرامون جاذبه 
از تمام قوانین جاذبه نیوتون پیروی میکند اما 
علاوه بر آن، مشکلاتی را که
 جاذبه نیوتونی قادر به توضیح آن نیست نیز، برطرف میکند.

نیروی جاذبه

یکی از 4 نیروی اصلی تشکیل دهنده طبیعت است. 

نیروی جاذبه یا گرانش 

در مقیاس‌های بزرگ اجسام، از نظر الکتریکی خنثی هستند. 

گرانش همان پدیده‌ای است که به آن جاذبه هم می‌گوییم 

و باعث می‌شود ما در هوا معلق نباشیم.

 از لحاظ علمی چنین چیزی غیرممکن است ولی قدرت تخیل ما انتها ندارد، 

اما چه اتفاقی می‌افتد اگر نیروی جاذبه از کار بیافتد؟

اگر نیروی جاذبه زمین نبود، 

اجسامی که بر روی زمین هستند، سنگینی و وزنی نداشتند 

و از زمین به فضا می پریدند و همانجا می ماندند و باز نمی گشتند.

اگر نیروی جاذبه زمین نبود،

آبهای دریاها در جای خود نمی ماندند

 و به زودی در فضا پخش می شدند.

اگر نیروی جاذبه زمین نبود،

 هوائی که کره زمین را فرا گرفته بر گرد زمین نمی ماند

 و میرفت و زندگی برای موجودات به واسطه از بین رفتن هوا محال بود.

اگر جاذبه زمین نبود، ابرها معلق می ماندند

 و آبهائی که از زمین در اثر تبخیر خورشید بالا رفته بود، باز نمی گشت.

اگر جاذبه زمین نبود، بارانی نمی بارید و برفی نبود.

 نه جوئی در زمین یافت میشد و

 نه رودی و دریائی در زمین باقی نمی ماند.

اگر جاذبه زمین نبود،

 تجاذبی که میان زمین و خورشید و ستارگان برقرار است،

 از میان می رفت. این تجاذب میان همه اختران موجود است 

و بدین جهت آسمانیها و زمین ما هر کدام در جای خود استقرار دارند

 و هر کدام با یکدیگر بعد معینی دارند.

تجاذب میان زمین و خورشید که از میان میرفت، 

بعدی که میان زمین و خورشید موجود است، به ابعاد دیگری تبدیل میشد.

 نابودی حیات در زمین قطعی به نظر میرسید. 

تاثیرات حیاتی ستارگان دیگر، در زمین، نیز معدوم می گردید.

بنابراین قطع نیروی جاذبه در این حال باعث میشود 

که تمام اشیا در امتداد خطی مستقیم از سطح زمین به پرواز در‌آیند.

 بنابراین اگر از روی بدشانسی زمانی که 

گرانش خاموش میشود در خیابان باشید، 

حتما به آسمان میروید، از زمین خارج و نهایتا در فضا گم میشوید.

افرادی که در داخل ساختمان‌ها هستند از امنیت بیشتری برخوردارند

 زیرا ساختمان‌ها خیلی محکم به زمین متصل شده‌اند

 و حتی بدون جاذبه نیز آنها به زمین متصل خواهد ماند.

مسترز می‌گوید که 

عدم وجود گرانش در نهایت باعث نابودی زمین می‌شود.

 زمین کم‌کم تکه‌تکه و قطعات آن در فضا شناور میشود. 

همین بلا بر سر خورشید هم می‌آید.

نیروی جاذبه ،

 یکی از چهار نیروی بنیادین جهان هستی

نیروی جاذبه 

یکی از چهار نیروی بنیادین حاکم بر جهان است. 

سه نیروی دیگر نیز به نوبه خود حیاتی هستند. 

بدون وجود نیروهای هسته‌ای ضعیف 

و قوی و نیروی الکترومغناطیس، اتمها در هم خواهند شکست. 

با این حال گرانش شاید تنها نیروی بنیادین طبیعت است 

که ما هربار به هوا می‌پریم و هرگاه می‌دویم 

و راه می‌رویم آن را احساس می‌کنیم احتمالا به همین دلیل است

 

که ایده‌های ضدگرانشی جالب هستند و کشف امواج گرانشی، 

حتی اگر تاثیر مستقیم و ملموسی بر

 روی زندگی ما نگذارد، هیجان انگیز و جذاب هستند.

Image result for ‫نیروی جاذبه زمین به زبان ساده‬‎


آزمایش علمی ساده با بادکنک






 سه  آزمایش ساده با بادکنک انجام می شود. 
دراولین آزمایش تاثیر تعداد نقاط تماس 
و در نتیجه کاهش فشار رو برای بادکنک مشاهده خواهید کرد. 
(برای این آزمایش لطفا عینک بزنید)
در آزمایش دوم بادکنک رو با گاز دی اکسید کربن (نوشابه) پر میکنند. 
ودرآخرین(سومین ) آزمایش هم بادکنک رو پر آب میکند
 و روی حرارت مستقیم میگیرند.