ما هي السمتان اللتان تحافظان على الكواكب في مداراتها، أي مسئولة عن إبقاء الكواكب في ذلك المدار الثابت حتى يشاء الله، حتى لا تنجذب إلى الشمس وتحترق ولا تفلت من مدارها وتضيع في مساحة شاسعة، هذا ما سنناقشه في هذا الموضوع مع شرح موجز للنقاط في الإجابة على سؤال الخاصيتين اللتين تحافظان على الكواكب في مداراتها.
ما هي الخاصيتان اللتان تبقيان الكواكب في مداراتها
يمكن تلخيص إجابة السؤال المتعلق بالخاصيتين اللتين تحافظان على الكواكب في مداراتها في نقطتين
الخواص التي تحافظ على الكواكب في مداراتها هي القصور الذاتي والمغناطيسية القصور الذاتي وجاذبية الجاذبية والمغناطيسية
الجاذبية هي ميل الكتل الصغيرة للتحرك نحو كتلة أكبر. إنها القوة التي تجعل الكون مترابطًا. إنه أيضًا ما يجعل الأشياء تسقط على الأرض ويحافظ على الغلاف الجوي في مكانه حول الأرض. إنه مهم جدًا لبقاء البشرية والحياة على كوكب الأرض.
في حين أن القصور الذاتي هو عدم قدرة الجسم على تغيير حالته من حيث الاستقرار والحركة، فإن المال الذي لم يتأثر بتأثير خارجي، وهذا القصور الذاتي يتناسب طرديًا مع كتلة الجسم، أي أنه كلما كبر الجسم زادت صعوبة ذلك. هو تغيير موقفها (من حيث الاستقرار والحركة).
على سبيل المثال، القطار يصعب تحريكه ويتطلب قوة عالية في محركاته. أيضًا، عند الوقوف، فإنها تحتاج أيضًا إلى قوة كبح عالية. ويرجع ذلك إلى الكتلة الكبيرة (الوزن الثقيل) للقطار، في حين أن السيارة التي تزن أقل بكثير تحتاج إلى قوة أقل للتحرك وقوة أقل للتوقف.
نقوم بتوصيل الأشياء الصغيرة جدًا مثل سيارات لعب الأطفال، فهي بحاجة إلى كمية صغيرة من الطاقة للتحرك وكمية صغيرة للتوقف، حتى يتمكن الطفل الصغير من تشغيلها وإيقافها.
من هذا المنطلق أفهم أنه كلما زاد حجم الكائن، زادت صعوبة تحريكه وزادت صعوبة إيقافه.
يمكنك أيضا
سرعة الجمود الخطي
يجب أن نلاحظ أن السرعة المتولدة في جسم غير قادر على تغيير حالته هي السير في خط مستقيم، حيث تميل الأشياء إلى التحرك في خط مستقيم ما لم تؤثر عليه أي تأثيرات خارجية.
ناتج عمل الجاذبية مع القصور الذاتي
كما فهمنا مما سبق، تتطلب الجاذبية أن ينجذب الجسم الأصغر (ذو الكتلة الأقل) إلى الجسم الأكبر (بكتلة أكبر)، وفي هذه الحالة، إذا تم تطبيقه في الفضاء، فإن جميع الكواكب تنجذب إلى الشمس بسبب الاختلاف الكبير في الكتلة.
كما أن الكواكب تتحرك وفق مبادئ القصور الذاتي المذكورة أعلاه، فتتحرك في خط مستقيم، وإذا لم يكن للفراغ أي تأثيرات خارجية، يجب أن تتحرك الكواكب في خط مستقيم خارج مدارها كما نعرفه و تضيع في الفضاء.
ومع ذلك، بسبب معارضة القوتين (القصور الذاتي) و (الجاذبية)
إن القصور الذاتي الناتج عن سرعة دوران الكوكب الكبيرة وكتلته الكبيرة يجبره على السفر في خط مستقيم خارج المدار الذي يدور فيه.
تجبر الجاذبية بين الكواكب والشمس، بسبب الاختلاف الهائل في الكتلة بينهما، الأجسام على التحرك باتجاه الشمس حتى تسقط عليها.
هاتان القوتان المتعارضتان، إحداهما تجذب الكواكب إلى الداخل والأخرى تدفعها إلى الخارج، أصبحت الكواكب ثابتة في مجالاتها (مداراتها) حيث يكون حجم قوى الجاذبية وقصورها الذاتي متناسبًا.
يمكنك أيضا
تجربة على الجاذبية والقصور الذاتي
بعد أن أجابنا على سؤال ماهي الخاصيتين اللتين تحافظان على الكواكب في مداراتها، نقدم لكم تجربة عملية بسيطة توضح عمل القصور الذاتي والجاذبية، وهي كالتالي
أدوات المطلوبة
- الكرة الصغيرة لها وزن.
- سلسلة
خطوات
- اذهب إلى مكان بعيد مع عدم وجود أحد من أجل الأمان (دعنا نقول ملعب كرة قدم).
- أدخل الكرة في الخيط.
- أمسك بنهاية الخيط ولف الخيط في مسار دائري حولك (مثل الصورة الأولى).
- اترك الخيط في لحظة ولاحظ الاتجاه الذي تتحرك فيه الكرة.
مشاهدة
عندما تدحرج الكرة أثناء الإمساك بالخيط، ستجد أن الكرة تدور في خط دائري (على غرار مدار كوكب) وأن هناك قوة تسحب الكرة من يدك (قوة القصور الذاتي).
عند مغادرة الخيط، نجد أن الكرة لم تكمل الدوران في مدار دائري، بل انطلقت في خط مستقيم بالنسبة لموضع إسقاطها (مثل الصورة الثانية).
يمكنك أيضا
الاستنتاج من التجربة
في الحالة الأولى عندما كنت تقوم بتدوير الكرة يمثل الخيط الذي تمسكه الجاذبية التي تسحب الكرة للداخل، ويمثل التوتر الذي وجدته في الخيط قوة القصور الذاتي التي اكتسبتها الكرة من سرعتها في الحركة، وبالتالي فإن الكرة هي تدور في مدار دائري ثابت (أو نصف دائري).
إذا كانت إحدى القوتين أعلى من الأخرى، فلن يتم إنشاء هذا المدار، كما لو كانت كتلة (وزن) الكرة كبيرة وتكتسب قوة سرعة قصور كبيرة بسبب هذا، فإن الخيط سوف ينكسر و ستطلق الكرة في خط مستقيم.
إذا لم تكتسب الكرة طاقة كافية لتدور، فسوف تسقط على الأرض بسبب الجاذبية ولن يتم إطلاقها بعيدًا.
في الحالة الثانية، عند مغادرة الخيط، تتحرك الكرة في خط مستقيم بسبب سرعة القصور الذاتي، من الضروري أن يتحرك الجسم في خط مستقيم ما لم يتأثر بأي قوة خارجية.
وهكذا، نستنتج أنه نظرًا لقوة الجذب المتساوية في الخيط وقوة الدفع في جمود الكرة، استمرت الكرة في الدوران في مدار دائري، وهاتان القوتان اللتان تؤثران على الكواكب في الفضاء الخارجي اللتان تحافظان على الكواكب في مداراتها الثابتة.
يمكنك أيضا
دور الأقمار في استقرار الكواكب
بعد إجابتنا على السؤال المتعلق بالخاصيتين اللتين تبقيان الكواكب في مدارها، نختزل المبدأ قليلاً ونقيسه بالنسبة للكواكب وأقمارها.
تدور الأقمار أيضًا في مدارات ثابتة حول الكواكب بسبب نفس القوتين اللتين تؤثران على الكواكب في الدوران حول الشمس
- الجاذبية تجعل الأقمار تنجذب نحو الكوكب.
- يتسبب القصور الذاتي في محاولة الأقمار الهروب من الجاذبية التي تسببها الكواكب.
مع اتحاد هاتين القوتين، يتم تثبيت الأقمار في مدارها حول الكواكب، تمامًا كما يتم تثبيت الكواكب حول الشمس.
ومع ذلك، فإن للأقمار فائدة مهمة للكوكب، فهي تجعل الكواكب تدور حول محورها بثبات، فلا ينحرف الكوكب ويدور بشكل عشوائي، فيمثل القمر الوزن الذي يثبت الكوكب في دورانه.
على سبيل المثال، عندما تدور الأرض حول محورها نجد أنها تدور بانتظام، وتقطع لفة واحدة كل 24 ساعة، لا تزيد ولا تتناقص، ولا تنحرف عن محورها في الدوران وتدور بشكل عشوائي، وهذا بسبب القمر الذي يعمل على استقرار الأرض في دورانها على محورها.
وبذلك نكون قد أجبنا على سؤال ماهي الخاصيتين اللتين تحافظان على الكواكب في مداراتها، وقد قدمنا شرحًا موجزًا لعمل هاتين الخاصيتين، مع تقديم تجربة عملية بسيطة تشرح عمل الجاذبية والقصور الذاتي. في استقرار الكواكب في مداراتها نتمنى أن نكون قد ساعدناك.