سقوط الأجسام نحو الأرض بسبب

تفسر العلوم البيولوجية والفيزيائية العديد من الظواهر الطبيعية المدهشة والتي تم شرحها على مر العصور بسبب ارتباك الإنسان عند التفكير فيها. الأشياء تسقط على الأرض بسبب ماذا؟ لذلك ، فإنه يوفر لك موقع خزان أجب بتفاصيل مملة.

الأشياء تسقط على الأرض بسبب

عندما ترمي شيئًا ما ، فإنه يسقط ، ثم تتساءل في ذهنك ما الذي يفسر هذا الخريف؟ يتم توجيه جميع الكائنات إلى مركز الأرض ولا تطير في الهواء ؛ مثل الأشياء الموجودة على سطح القمر ، على سبيل المثال.

  • نستنتج من هذا أن سبب سقوط الأشياء نحو الأرض قوة الجاذبية الأرضية ، والسقوط الحر هي إحدى النظريات التي تفسر ذلك.
  • وفقًا للقوانين الفيزيائية ، تظل الأجسام ثابتة على الرغم من أن الكرة الأرضية تدور باستمرار.
  • وذلك لأن معدل السقوط يتسارع بارتداد ثابت ، وهو 9.8 م / ثانية.
  • لذلك ، فإن القوى المؤثرة على الأجسام أثناء سقوطها متوازنة ، مما ينتج عنه صافي تسارع قدره صفر.
  • كلما كانت القوى أقل توازناً ، زاد التسارع أثناء السقوط ، وهو ما يفسره قانون نيوتن الثاني.
  • يعتمد سقوط الأجسام باتجاه مركز الأرض أيضًا على عاملين رئيسيين: القوة الكلية المؤثرة على الجسم ، وكتلة الجسم.
  • كل من القوة والكتلة عوامل متغيرة تختلف من جسم لآخر ، ومن حالة سقوط إلى أخرى.
  • مصطلح الجاذبية القياسية يعبر عن مقدار التسارع لجسم يسقط بحرية باتجاه مركز الجاذبية.
  • رمز تسارع الجسم الساقط هو ɡn.

في السقوط الحر ، يكون وزن الجسم:

كما نعلم ، فإن جاذبية الأرض هي المسؤولة عن سقوط الجسم لأسفل ، وقوة الجاذبية هي الوزن ، وهناك العديد من المصطلحات الفيزيائية التي يجب أن نكون على دراية بها في هذا الصدد ، مثل الجاذبية الضعيفة بشكل غير محدود.

  • في حالة السقوط الحر للأجسام ، يصبح وزن الجسم لا شيء.
  • وبالتالي ، فهي المنطقة الوحيدة في الكون التي لا يوجد فيها وزن أو مجال جاذبية وهي في حالة سقوط حر.
  • وذلك لأن الجسم لا يخضع لأية ردود فعل داعمة أو دافعة.
  • وفقًا للمبدأ الذي وضعه العالم أينشتاين ، فإن الجسد في حالة السقوط الحر وفي حالة انعدام الوزن هو التوازن.
  • على سبيل المثال ، عندما يقفز الشخص لأعلى ، فإنه يمر بمرحلة السقوط الحر وانعدام الوزن.
  • يتم تمثيل مرحلة السقوط الحر الدائم أيضًا بواسطة الجسم العائم على سطح القمر.
  • هناك العديد من قوانين السقوط الحر والمقذوفات المتعلقة بالرياضيات ، والتي تختلف اعتمادًا على العديد من العوامل بما في ذلك الاتجاه.
  • على الرغم من أن العلماء تجنبوا قياس مقاومة الهواء في القوانين ، إلا أنها عملية حسابية مهمة للغاية.
  • تعتمد مقاومة الهواء على أساسين ، مساحة سطح الجسم وسرعته.
  • هناك علاقة عكسية بينهما ، فكلما صغرت مساحة الجسم ، زادت السرعة
  • اعتمد مخترع المظلات في فكرته على قانون مقاومة الهواء.

قوانين السقوط الحر والمقذوفات

من المعروف أن الجاذبية اكتشفها العالم نيوتن وعلى أساسها تم وضع العديد من القوانين الفيزيائية الثابتة ، بما في ذلك قانون جاليليو جاليلي ، الذي أذهل بعض علمائه المعاصرين.

  • قال جاليليو أننا إذا أسقطنا غرفة كبيرة وريشة ، فسيكون لديهم نفس الوقت والتسارع إذا استبعدنا مقاومة الهواء.
  • يعتمد قانون السقوط الحر على تسارع الجاذبية ، ويمكن حساب التسارع بالقانون: g = 9.82 m / s2 (32.2 ft / s2)
  • الحرف g هو رمز لتسريع جاذبية الأرض للجسم ، والرقم 9.82 غالبًا ما يكتب في القانون على أنه 9.81 m / s2 ، وفي بعض الحالات يتم ملاحظته في إحدى القيم الواقعة بين 9.78 و 9.83.
  • يعتمد على العديد من الأمور الفيزيائية والتغيرات الطبيعية ، مثل خطوط الطول والعرض والتكوين الجيولوجي والتضاريس.
  • القيمة المحددة لخط الاستواء هي 9.78033 م / ث 2.
  • قانون وزن الجسم هو: W = m × g.
  • يشير الحرف m في قانون الوزن إلى الكتلة ، ويشير الحرف g إلى التسارع الناتج عن الجاذبية ، ويشير الحرف W إلى وزن الجسم.
  • يتضمن تعريف الجاذبية القياسية القيمة المتوسطة الدقيقة للجاذبية: 9.80665 م / ث 2.
  • أول معادلات لجسم في السقوط الحر هي: السرعة النهائية = السرعة الابتدائية + التسارع في السقوط الحر × الوقت.
  • المعادلة الثانية هي: الموضع النهائي = الموضع الأولي + السرعة الابتدائية × الوقت + 0.5 × العجلة × الوقت ^ 2
  • وتجدر الإشارة إلى أن التغيير في الموقع يتم حسابه عن طريق طرح الموقع الأولي من الموقع النهائي.

تجربة السقوط الحر

نشأت بداية وضع قوانين السقوط الحر من القصة الشهيرة للتفاحة التي سقطت على رأس نيوتن.

  • يمكن إجراء تجربة السقوط الحر عن طريق رمي كرة ، على سبيل المثال ، في شكل خط مستقيم ، وبدون أي قوى تؤثر عليها بخلاف الجاذبية.
  • إحدى تجارب السقوط الحر هي مدار رائد فضاء حول الأرض ، لذا فإن المدار الثابت الذي يسافر فيه يعتبر سقوطًا حرًا.
  • لإجراء تجربة سقوط حر سهل ، يمكنك الصعود إلى قمة عالية ، ممسكًا ريشة أو جسمًا ثقيلًا في يدك ، ثم تركه يسقط بحرية.
  • المركبة الفضائية هي مثال على السقوط الحر إذا لم تتضمن أي أنظمة دفع.
  • يمكن إسقاط الجسم من خلال أنبوب مستقيم من أعلى إلى أسفل.
  • قد يعتقد البعض أن تجربة قفز شخص من طائرة بمظلة هي نوع من السقوط الحر ، لكن هذا ليس صحيحًا على الإطلاق ؛ حيث تؤثر عليها قوى أخرى.
  • بالإضافة إلى ذلك ، فإن تحليق الطائر ليس مثالاً على السقوط الحر ، مثل الطيران بالطائرة.

ظروف السقوط الحر

ترتبط قوانين السقوط الحر بجاذبية الأرض وقوتها. تم تحديد تعريف السقوط الحر وفقًا للقوانين الكلاسيكية أو نظرية النسبية التي طورها الفيزيائيان نيوتن وآينشتاين.

  • أحد شروط السقوط الحر هو عدم وجود عامل يؤثر على الجسم الساقط.
  • عندما تخضع حركة الجسم للقوة المؤثرة النابعة من جاذبية الأرض وحدها ، يكون هذا سقوطًا حرًا.
  • حركة الجسم موجهة نحو الأعلى أو الأسفل في السقوط الحر.
  • مجال الجاذبية الأرضية متساوي في أي وقت وزمان. عندما تسقط عدة أجسام ، يكون مقدار الجاذبية هو نفسه.
  • مقاومة الهواء والدفع يرجعان إلى قانون العالم أرخميدس.
  • على سبيل المثال ، إذا سقط جسم ما وكان هناك قدر من مقاومة الهواء ، فلن يصبح في هذه الحالة سقوطًا حرًا ، مثل سقوط شخص من خلال مظلة.
  • لحساب السقوط الحر ، يجب أن تكون البيانات متاحة أو مستخرجة بموجب قوانين محددة.

مع هذا ، توصلنا إلى معرفة ذلك الأجسام تسقط على الأرض بسبب الجاذبية وقد قدمنا ​​العديد من القوانين الفيزيائية المتعلقة بها ، وأول تلك القوانين تتبع نظريات السقوط الحر. نتمنى أن تكون قد استفدت بقراءة الموضوع.

يمكنك أيضًا العرض من خلال المتجر على:

  • تتحرك صفائح الأرض
  • وكلما زادت كتلة الجسم كان القصور الذاتي
  • يتم تعريفه على أنه متوسط ​​كتلة النظائر المختلفة للعنصر
  • قارن بين الكتلة والوزن .. معادلة حساب الفرق بين الوزن والكتلة

زر الذهاب إلى الأعلى