مترجم: محمد علی آصفی پور
منبع:راسخون
منبع:راسخون
گرانش یک نیرویی است که اشیا را جذب می کند. هم چنین نیرویی است که هنگامی که اشیاء را رها می کنید، آنها را سقوط می دهد. به علت گرانش، اشیاء روی زمین وزن خاصی دارند. گرانش روی زمین اجسام را به مرکز سیاره می کشد.
هر زمانی که توپ را به هوا پرتاب می کنید، به زمین می رسد. این همیشه در طبیعت اتفاق می افتد.
کشف گرانش
ستاره شناسان باستان بسیار با دقت به حرکات ماه و سیارات در آسمان نگاه می کردند. در قرن 17 میلادی، دانشمند و ریاضیدان انگلیسی اسحاق نیوتون تعجب کرد که چرا ماه و سیارات به سادگی به فضای بیرونی پرواز نمیکنند بلکه همیشه در یک منحنی در اطراف زمین و خورشید حرکت می کنند. او متوجه شد که همان نیرویی که سیب را به زمین می کشاند هم چنین ماه را در حال حرکت در اطراف زمین نگه داشته است.او کشف کرد که مدار ماه، نتیجه دو حرکت متفاوت است. اولین حرکت باعث می شود ماه در طول یک خط مستقیم در فضا پرواز کند. یک سیاره همیشه چنین خطی را دنبال می کند اگر هیچ چیز مسیر و سرعت آن را تغییر ندهد. نیروی دوم ماه را به سوی زمین می کشد. اگر هر دو حرکت را با هم ترکیب کنید، مسیری منحنی را در اطراف زمین به دست میاورید.
نیوتن همچنین متوجه شد که هر جسم یا شیئی دارای نیروی جاذبه است و هر جسم، جسم دیگر را به سمت خود می کشد. او همچنین توضیح داد که گرانش بستگی به جرم یک شی‌ء یا مقدار مواد آن دارد. بنابراین خورشید، که دارای توده ای بسیار بزرگ است، نیروی جاذبه بیشتری نسبت به زمین دارد، بنابراین زمین در اطراف خورشید حرکت می کند. ماه در به دور زمین می چرخد زیرا گرانش زمین بزرگتر از ماه است.
نیروی گرانش همچنین به فاصله بین دو جسم بستگی دارد. اگر آنها به هم نزدیکتر باشند گرانش بین آنها بزرگتر است.
جرم و وزن
جرم و وزن یکسان نیستند. جرم بدن، حجم آن، همیشه همان باقی می ماند. وزن کشش گرانش بر روی یک شی‌ء است. در زمین، یک فضانورد ممکن است 70 کیلوگرم نیرو وزن داشته باشد. با این حال زمانی که همان فضانورد در ماه حرکت می کند، تنها یک ششم وزن دارد - حدود 12 کیلوگرم نیرو، زیرا ماه دارای جرم کمتری نسبت به زمین است و بنابراین کشش گرانشی آن کوچکتر است.اگر روی ترازو ایستاده باشید، می توانید ببینید که چقدر بدن شما به سمت مرکز زمین کشیده شده است. این وزن شماست.
افتادن اجسام
قانون گرانش نیوتن می گوید که اشیائی که از فاصله‌ای دورتر روی سطح میافتند، شتاب می گیرند. شتاب در نزدیکی سطح زمین حدود 9.8 متر بر مجذور ثانیه است. سرعت سقوط اجسام در هوا با مقاومت هوا کاهش می یابد. در خلاء، پر و سنگ مرمر با یک سرعت سقوط می کنند، اما در هوا وجود سطح بیشتر برای پر، سرعت سقوط پر را کاهش می دهد.سفینه فضایی و ماهواره ها
سفینه فضایی و ماهواره ها به طور مشابه در اطراف زمین حرکت می کنند. جاذبه زمین آنها را در مدار نگه می دارد و سرعت آنها مانع از افتادن آنها به زمین می شود.فضانوردانی که در داخل یک فضاپیما هستند که در اطراف زمین در حال حرکت است، احساس بی وزنی میکنند. آنها در داخل سفیته فضایی شناور میشوند چون که آنها با همان سرعت سفینه در حال سفر هستند.
گرانش زمین
نیروی گرانش در همه جا بر روی زمین یکسان نیست. این بستگی دارد به:فاصله از مرکز زمین
چرخش زمین حول محور خود
برای مثال، یک خانه در ساحل به مرکز زمین نزدیکتر است. جاذبه در اینجا قوی تر از یک خانه در کوهستان است.چرخش زمین نیز قدرت گرانش را کاهش می دهد. نیروی گریز از مرکز، یک جسم یا یک شی‌ء را در مسیر مستقیم حرکت می دهد مگر اینکه چیزی در تلاش برای تغییر مسیر آن باشد. در استوا، اثر گریز از مرکز بیشتر از هر جای دیگری در سیاره ما است. یک جسم باید طی یک چرخش سیاره به دور خود چهل هزار کیلومتر را بپیماید. فاصله از مرکز زمین و نیروی گریز از مرکز هنگامی که شما به طرف قطب حرکت می کنید، کاهش می یابد. بنابراین شما در قطب ها بیشتر از استوا وزن خواهید داشت.
به همین دلیل فضاپیما از مکان هایی پرتاب میشود که تا حد ممکن نزدیک به استوا هستند. به این ترتیب سوخت و انرژی کمتری برای فرار از نیروی گرانشی زمین و رسیدن به مدار لازم خواهد داشت.
جاذبه هم چنین اتمسفر ما را با مجتمَع می دارد. اگر گرانشی وجود نمیداشت، هیچ ابر و بارانی نمی دیدیم.
