تجاوز إلى المحتوى الرئيسي

وزنك على عوالم أخرى

solar system
وزنك على عوالم أخرى

ما يجب القيام به والإشعار


  • املأ وزنك أدناه في الفراغ المشار إليه. يمكنك إدخال وزنك في أي وحدة ترغب فيها.
  • انقر على زر "حساب".
  • لاحظ أن الأوزان الموجودة في العوالم الأخرى ستُملأ تلقائيًا. لاحظ أن وزنك يختلف باختلاف العوالم.
  • يمكنك النقر فوق صور الكواكب للحصول على مزيد من المعلومات عنها من موقع Bill Arnett المذهل Nine Planets .

ماذا يحدث هنا؟

الكتلة والوزن


قبل أن ندخل في موضوع الجاذبية وكيفية عملها ، من المهم أن نفهم الفرق بين الوزن والكتلة .

غالبًا ما نستخدم مصطلحي "الكتلة" و "الوزن" بالتبادل في حديثنا اليومي ، لكن بالنسبة إلى عالم الفلك أو الفيزيائي ، فهما شيئان مختلفان تمامًا. كتلة الجسم هي مقياس لمقدار المادة التي يحتوي عليها. الجسم ذو الكتلة له خاصية تسمى القصور الذاتي . إذا هزت شيئًا مثل الحجر في يدك ، فستلاحظ أن الأمر يتطلب دفعة لتحريكه ، ودفعة أخرى لإيقافه مرة أخرى. إذا كان الحجر في حالة راحة ، فإنه يريد أن يبقى في حالة راحة. بمجرد تحريكه ، فإنه يريد الاستمرار في الحركة. هذه النوعية أو "تباطؤ" المادة هي خمولها الذاتي. الكتلة هي مقياس لمقدار القصور الذاتي الذي يعرضه الجسم.

الوزن شيء مختلف تمامًا. كل كائن في الكون له كتلة يجذب كل جسم آخر به كتلة. يعتمد مقدار الجاذبية على حجم الجماهير ومدى تباعدها. بالنسبة للأجسام ذات الأحجام اليومية ، فإن قوة الجاذبية هذه صغيرة جدًا ، ولكن السحب بين جسم كبير جدًا ، مثل الأرض ، وجسم آخر مثلك ، يمكن قياسه بسهولة. كيف؟ كل ما عليك فعله هو الوقوف على الميزان! المقاييس تقيس قوة الجذب بينك وبين الأرض. قوة الجذب هذه بينك وبين الأرض (أو أي كوكب آخر) تسمى وزنك.

إذا كنت في مركبة فضائية بعيدة بين النجوم ووضعت مقياسًا تحتك ، فإن المقياس سيقرأ صفرًا. وزنك صفر. أنت عديم الوزن. هناك سندان يطفو بجوارك. إنه أيضًا عديم الوزن. هل أنت أو السندان أقل كتلة؟ بالطبع لا. إذا أمسكت السندان وحاولت هزّه ، فسيتعين عليك دفعه لإطلاقه وسحبه لإيقافه. لا يزال لديه خمول ، وبالتالي كتلة ، ومع ذلك ليس له وزن. ترى الفرق؟

العلاقة بين الجاذبية والكتلة والمسافة


كما هو مذكور أعلاه ، فإن وزنك هو مقياس قوة الجاذبية بينك وبين الجسم الذي تقف عليه. تعتمد قوة الجاذبية هذه على أشياء قليلة. أولاً ، يعتمد الأمر على كتلتك وكتلة الكوكب الذي تقف عليه. إذا ضاعفت كتلتك ، فإن الجاذبية تشدك ضعف القوة. إذا كان الكوكب الذي تقف عليه أكبر بمرتين من الكتلة ، فإن الجاذبية تسحبك أيضًا بمقدار الضعف. من ناحية أخرى ، كلما كنت بعيدًا عن مركز الكوكب ، كلما ضعف قوة الجذب بين الكوكب وجسمك. القوة تضعف بسرعة كبيرة. إذا ضاعفت المسافة بينك وبين الكوكب ، فإن القوة تساوي ربعًا. إذا ضاعفت انفصالك ثلاث مرات ، تنخفض القوة إلى التاسعة. عشرة أضعاف المسافة ، واحد على المائة من القوة. انظر النمط؟ تسقط القوة مع مربع المسافة. إذا وضعنا هذا في معادلة سيبدو كما يلي:

$$ F \ sim \ frac {M m} {r ^ 2} $$

الحرفان "M" الموجودان في الأعلى هما كتلتك وكتلة الكوكب. "r" أدناه هي المسافة من مركز الكوكب. الكتل موجودة في البسط لأن القوة تزداد إذا كبرت. المسافة في المقام لأن القوة تقل عندما تكبر المسافة. لاحظ أن القوة لا تصبح أبدًا صفراً بغض النظر عن المسافة التي تقطعها. ربما كان هذا هو مصدر إلهام قصيدة فرانسيس طومسون:

Equations are "guides to thinking"

كل شيء
بالقوة الخالدة
قريب او بعيد
لبعضهم البعض
هي مرتبطة بشكل خفي.
أن لا يمكنك تحريك زهرة
دون إزعاج نجم.

تخبرنا هذه المعادلة ، التي اشتقها السير إسحاق نيوتن في البداية ، بالكثير. على سبيل المثال ، قد تشك في أنه نظرًا لأن كوكب المشتري أكبر بـ 318 مرة من كتلة الأرض ، يجب أن تزن 318 ضعف ما تزنه في المنزل. سيكون هذا صحيحًا إذا كان كوكب المشتري بنفس حجم الأرض. لكن كوكب المشتري يبلغ 11 ضعف نصف قطر الأرض ، لذا فأنت أبعد 11 مرة عن المركز. هذا يقلل من قوة الجذب بعامل 112 مما ينتج عنه 2.53 ضعف قوة سحب الأرض عليك. الوقوف على نجم نيوتروني يجعلك ثقيل الوزن بشكل لا يمكن تصوره. ليس فقط النجم ضخمًا جدًا لتبدأ به (تقريبًا مثل الشمس) ، ولكنه أيضًا صغير بشكل لا يصدق (حول حجم سان فرانسيسكو) ، لذا فأنت قريب جدًا من المركز و r هو رقم صغير جدًا. الأعداد الصغيرة في مقام الكسر تؤدي إلى نتائج كبيرة جدًا!

Sir Isaac Newton
Sir Isaac Newton