محتويات
ما الفرق بين تسارع الجاذبية على القمر والأرض؟
يبلغ تسارع الجاذبيّة على سطح القمر حوالي 1.624 م/ث2، في حين يبلغ تسارع الجاذبيّة على سطح الأرض حوالي 9.80665م/ث2، أي أنّ تسارع الجاذبية على سطح القمر أقلّ منه على سطح الأرض، وتقل جاذبية القمر عن الأرض بمقدار 1/6،[١] لذلك فإنّ الأجسام تسقط ببطء على سطح القمر نتيجةً لكون تسارعها نحو سطح القمر سيكون أقل مقارنةً بسرعة سقوطها على سطح الأرض.[٢]
كيفية حساب تسارع الجاذبية على سطح القمر
صيغت معادلة رياضيّة لحساب تسارع الجاذبيّة على سطح القمر وهيَ كما يأتي:[٣]
تسارع جاذبية القمر= ثابت الجاذبية الكونية × كتلة القمر/ مربع نصف قطر القمر، وبالرموز؛ ت=ج × ك/(نق)2
ويعبر عنه بالرموز الأجنبية بالصيغة؛ g=GM/R2 حيثُ تعبر الرموز في العلاقة الرياضيّة السابقة عن مجموعة المتغيرات والثوابت الآتية:[٣]
- g: التسارع الناتج عن الجاذبيّة ووحدة قياسه (م/ث2).
- G: ثابت الجاذبيّة الكونيّة وقيمته (6.674×1011 م3.كغ-1.ث-2)
- M: كتلة الجسم ويقاس بوحدة (كغ).
- R: نصف قطر الجسم ويقاس بوحدة (م).
- مثال: احسب تسارع الجاذبيّة على سطح القمر علماً بأنّ كتلة القمر تبلغ 7.35 ×1022 كغ، ونصف قطره 1.74 × 106 م.[٣]
- الحل: لحساب التسارع نعوّض القيم المعلومة في المعادلة الرياضيّة السابقة: ت= ج × ك/(نق)2
- فتصبح المعادلة كما يأتي: ت= 6.674×10-2 × 7.35× 1022/ (1.74×106)2
- وبالتالي فإنّ تسارع الجاذبيّة على سطح القمر يساوي 1.625 م/ث2
سبب اختلاف تسارع الجاذبية بين الأرض والقمر
لماذا تسارع الجاذبيّة على سطح الأرض أكبر من تسارعها على سطح القمر؟ يعود السبب في اختلاف تسارع جاذبية القمر بالنسبة لجاذبية الأرض إلى الاختلافِ في كتلة كلّ منهما، فكلّما ازدادت كتلة الكوكب يزداد تسارع الجاذبيّة على سطحه،[٢] فالقمر أصغر بنحو 3.7 من الأرض، حيثُ تبلغ كتلة القمر نحو 1022×7.35 كغ، بينما تبلغ كتلة الأرض نحو 1024×5.972كغ،[١] كما تتأثّر الجاذبيّة على أسطح الكواكب بمربع نصف قطر الجسم ضمن علاقة عكسيّة، فكّلما ازدادَ مربّع نصف قطر الجسم كلّما قلت الجاذبيّة على سطحه.[٢]
أسئلة شائعة حول جاذبية القمر
هل للقمر جاذبية تؤثر في الأجسام؟
نعم، يمتلك القمر جاذبيّة تؤثر على جميع الأجسام من الضخمة وحتى أصغرها كالبروتونات والنيوترونات.[٢]
هل جاذبيّة القمر متوازنة؟
قاسَ العلماء اختلافاً في جاذبيّة القمر بينَ الجزء القريب من الأرض والجزء البعيد، فوجدوا بأنّ الجزء الأبعد يمتلك جاذبيّة أقل بقليل من الجزء الذي يمكن رؤيته من سطح الأرض.[٤]
ماذا ينتج عن قوة التجاذب بين الأرض والقمر؟
ظاهرتا المدّ والجزر اللتان تحدثان في المسطحات المائيّة على الأرض سببهما قوّة جذب القمر للأرض، كما أن لقوّة جذب القمر للأرض دوراً مهمًّا في الحفاظ على الحياةِ على الأرض، فهوَ يعمل على إبطاء حركة دوران الأرض، والحفاظ على المناخ مستقرّاً على سطحها، وتؤثر قوة التجاذب بين الأرض والقمر على طول اليوم على سطحِ الأرضِ بمقدار 2.3 ميلي ثانية في كلّ قرن.[٥]
مع ماذا تتناسب قوة التجاذب بين الأرض والقمر؟
تتناسب قوّة التجاذب بينَ الأرض والقمر مع مقدار المسافة بينهما، فكلما ازدادت المسافة تقلّ الجاذبيّة، ويعود ذلك لحركة القمر المستمرة في مداره البيضوي، الأمر الذي يغير المسافة الفاصلة بين القمر والأرض.[٤]
هل تختلف أوزان الأجسام على سطح القمر بسبب جاذبيّته؟
كتلة الجسم تبقى ثابتة بينَ الأرض والقمر، ولكنّ الأوزان تختلف لأنّها تتأثّر بالجاذبية، لذلك فإنّ وزن الأجسام على القمر تكون أقلّ من وزنها على الأرض، وفقًا لقانون الوزن؛ الوزن= الكتلة × تسارع الجاذبية.[٢]
الخلاصة
يختلف تسارع الجاذبية على سطح الأرض عنه على سطح القمر، إذ يبلغ تسارع الجاذبية الأرضية حوالي 9.80665م/ث2،أما تسارع جاذبية القمر فيبلغ حوالي 1.624 م/ث2، وبالتالي فإن تسارع الجاذبية الأرضية أكبر من تسارع جاذبية القمر، ويعود ذلك لأنه كتلة الأرض أكبر من كتلة القمر، ويمكن حساب تسارع جاذبية القمر من خلال القاون؛ تسارع جاذبية القمر= ثابت الجاذبية الكونية × كتلة القمر/ مربع نصف قطر القمر، ويلاحظ من القانون بأن تسارع الجاذبية يتناسب طرديًا مع الكتلة وعكسيًا مع مربع نصف القطر، ومن الجدير بالذكر أن للقمر جاذبية تؤثر على الأجسام، إلا أن وزن الأجسام على سطح القمر أقل منها على سطح الأرض نظرًا لعلاقة الوزن الطردية مع تسارع الجاذبية، إذ كما ذكرنا سابقًا أن تسارع الجاذبية الأرضية أكبر من تسارع جاذبية القمر.
المراجع
- ^ أ ب "Earth's Moon", Nasa, Retrieved 21/6/2021. Edited.
- ^ أ ب ت ث ج "Does the Moon have gravity", University of southern Manie, Retrieved 21/6/2021. Edited.
- ^ أ ب ت "Value Of g On Moon", By Ju's Classes, Retrieved 22/6/2021. Edited.
- ^ أ ب Jillian Scudder, "Why Does The Earth Pull On One Side Of The Moon More? Is The Moon Lopsided?", Forbes, Retrieved 22/6/2021. Edited.
- ↑ Charles Q. Choi (10/6/2021), "Moon facts: Fun information about the Earth's moon", Space, Retrieved 22/6/2021. Edited.
