بحث عن حركة الكواكب والجاذبية
أثبت العالم الفلكي يوهان كبلر في 1609 ان النظام الذي وضعه كوبرنيكس عن مركزية الشمس هو الوحيد الذي يعكس الحقيقة بدقة. وعن طريق عمليات حسابية معقدة ومتعددة، وضع كبلر القوانين الثلاثة الهامة فيما يتعلق بحركة الكواكب. وهذه القوانين هي:
- تدور الكواكب حول الشمس بحركة ليست دائرية ولكن في قطع ناقص تحتل الشمس إحدى بؤرتيه. والقطع الناقص هو الشكل الذي نحصل عليه إذا قطعنا جسماً اسطوانياً بمنشار مائل.
- تختلف سرعة الكوكب في دورانه حول الشمس تبعاً لبعده عنها، فإذا كان قريباً، فإنه يدور بسرعة أكبر، وكلما زاد بعده كلما قلت سرعته في الدوران، حيث تتساوى مساحة المثلثين المشكلين فيما بين الشمس وقوس المسافات المغطاة من كوكبين في نفس الوقت.
- مربع الفترة المدارية لكوكب يتناسب مع مكعب نصف المحور الرئيسي لمداره.
ويقول قانون الجاذبية لنيوتن أن هناك قوة بين جميع الأجسام وأن هذه القوة تعتمد على كتل كل من الأجسام والمسافة بين مراكزها. القوة ، المعروفة باسم قوة الجاذبية ، أكبر للكتل الأكبر وتقل أقل كلما زادت المسافة بينهما.
تُحمل الكواكب في مداراتها بفعل الجاذبية بينها وبين الشمس. يسحب هذا الجاذبية الكواكب من التحرك في خط مستقيم وتقلبها إلى مدارات دائرية تقريبًا حول الشمس.
تتحرك الكواكب بشكل أبطأ حول مداراتها بعيدًا عن الشمس. في الواقع ، فإن كوكبًا بعيدًا عن الشمس بخمس مرات أكثر من كوكب آخر سيسافر بخمس بسرعة فقط. على سبيل المثال ، يتحرك عطارد ، الأقرب إلى الشمس بسرعة 49 كم / ثانية ، وتنتقل الأرض بسرعة 31 كم / ثانية بينما يزحف نبتون بسرعة 5.4 كم / ثانية فقط ، مما يعني أنه في عام 2001 كانت قد سافرت مرة واحدة فقط حول الشمس منذ أن كانت تم اكتشافه عام 1846.
يصبح سحب الجاذبية أضعف وأضعف مع زيادة المسافة ولكن بسبب الكتل الهائلة للكواكب ، تكون القوة قوية بما يكفي لإبقائها تتحرك حول الشمس.
يشير قانون كيبلر الثالث وقانون نيوتن الثالث إلى أن القوة يجب أن تكون متناسبة مع ناتج كتل الكوكب والشمس.
تعليقات
إرسال تعليق