مرحباً.. مع كل شروق شمس وغروبها، مرحباً.. عدد نجوم السماء اللامعة في الأفق، مرحباً.. حين تتلاطم أمواج البحر، مرحباً.. عند سقوط قطرات الندى على الزهر.

سؤالنا لهذه المقالة هو سؤال من اسئلة الدرس الثاني: “استخدام قانون الجذب الكوني” من الفصل السابع: “الجاذبية” في كتاب الفيزياء للصف الأول الثانوي الفصل الدراسي الثاني وهو:

مجالات الجاذبية. يبعد القمر مسافة 3.9 Χ105km عن مركز الأرض، في حين يبعد 1.5 Χ108km عن مركز الشمس. وكتلتا الأرض والشمس 6.0 Χ1024kg، و2.0 Χ1030 على الترتيب.

  1. أوجد النسبة بين مجال جاذبية الأرض وبين مجال جاذبية الشمس عند مركز القمر.
  2. عندما يكون القمر في طور ربعه الثالث (ليلة 21 في الشهر)، الشكل 15-7، يكون اتجاهه بالنسبة الى الأرض عمودياً على اتجاه الأرض بالنسبة الى الشمس. ما محصلة المجال الجاذبي للأرض والشمس عند مركز القمر؟

والذي نمثل لكم الإجابة النموذجية له في التالي:

( = gsمجال جاذبية الشمس، G = 6.67 Χ 10-11N.m2/kg2، 2.0 Χ1030kg = ms، 1.5 Χ108km = rs، ge = مجال جاذبية الأرض، 6.0 Χ1024kg = mE، 3.9 Χ105km = rE، gne  = محصلة المجالين)

a.

مجال الجاذبية بسبب الشمس gs = Gms/rs2: مجال الجاذبية بسبب الأرض: gE = GmE/rE2

gs/ge = (ms/mE)(rE2/rs2) = (2.0 Χ1030kg)(3.9 Χ105km)2/(6.0 Χ1024kg)(1.5 Χ108km)2 = 2.3

b.

بسبب أن الاتجاهات بزوايا قائمة، فإن محصلة الجاذبية يساوي الجذر التربيعي لمجموع مربعات المجالين.

gs =G ms/rs (6.67 Χ10-11N.m2/kg2)(2.0 Χ1030kg)/(1.5 Χ1011m)2 = 5.9 Χ10-3N/kg

gE =G mE/rE2 =(6.67 Χ10-11N /kg)2 + (2.6 Χ10-3N/kg)2 = 6.4 Χ10-3N/kg