مرکز علوم و ستاره شناسی تهران


13

ترازو

ترازو

هر وقت شما بپرید، گرانش را تجربه می کنید. گرانش شما را به پایین بر روی سطح می کشد. بدون گرانش شما و تمام جرمهای دیگر بر روی زمین در جو معلق خواهید شد.
شما گرانش را هر وقت که یک کتاب را رها می کنید، بر روی یک جدول حرکت می کنید، یا یک توپ را به هوا پرتاب می کنید، می بینید. گرانش آنچنان با زندگی ما عجین شده است که ما به ندرت از مرموز بودن آن شگفت زده می شویم. اما هنوز با وجود چندین نظریۀ خوب که تلاش می کنند تا توضیح دهند چرا یک کتاب به زمین می افتد( با همان آهنگی که یک سنگ و یا یک نیمکت به زمین می افتد)، آنها هنوز فقط نظریه هستند. اسرار آمیز بودن کشش گرانش کاملاً دست نخورده باقی مانده است.
بنابراین ما در مورد گرانش چه می دانیم؟ ما می دانیم که گرانش علت کشش هر دو شی در جهان به سمت یکدیگر می باشد. ما می دانیم که گرانش به تشکیل جهان کمک کرده است. گرانش باعث می شود که ماه در مدار چرخشی خود به دور زمین باقی بماند. گرانش می تواند برای کاربردهای مادی بیشتری مثل موتورها یا لامپهای گرانشی استفاده شود.
مطلب علمی‌ای که پشت این قضیه است این است که طبق گفتۀ  ایزاک نیوتن گرانش یک نیرو است که به علت آن هر جسمی تمام اشیای دیگر را جذب می کند. ما می دانیم که آلبرت اینشتین گفته که گرانش نتیجۀ انحنای فضا زمان می باشد. این دو نظریه معمولترین و پذیرفته شده ترین (اگرچه تا حدی ناکامل) از گرانش هستند.
گرانش نیوتن
در قرن هفدهم میلادی، یک فیزیکدان و ریاضی‌دان انگلیسی به نام ایزاک نیوتن زیر یک درخت سیب نشست. ظاهراً یک سیب بر روی سرش افتاد و او تعجب کرد که چرا سیب به سطح زمین جایی که اول بوده افتاد.
نیوتن نظریه گرانش جهانی‌اش را در دهۀ 1680 منتشر کرد. در این نظریه اساساً این ایده بیان می شود که گرانش یک نیروی قابل پیش بینی است که بر روی تمام مواد موجود در جهان اعمال می شود و تابعی از هر دوی جرم و فاصله می باشد. نظریه بیان می کند که هر ذره از ماده هر ذرۀ دیگر را جذب می کند (برای مثال زمین و شما). این نیرو با حاصلضرب جرمهایشان نسبت مستقیم داشته و با مجذور فاصلۀ بین آنها نسبت عکس دارد. 
بنابراین هرچه ذرات از هم دورتر باشند و/یا جرمشان کمتر باشد در نتیجه نیروی گرانشی بین آنها هم کمتر خواهد بود.
فرمول استاندارد برای قانون گرانش به صورت زیر می باشد:
= نیروی گرانشی 
که در آن G ثابت گرانشی،  و   جرمهای دو شی که شما نیروی بین آنها را محاسبه می کنید و  فاصلۀ بین دو مرکز گرانش دو جرم می باشد.
  G مقداری برابر   دارد. بنابراین اگر شما دو جرم یک گرمی را به فاصلۀ یک سانتیمتری از هم قرار دهید، آنها همدیگر را با نیروی   جذب می کنند. یک دین برابر وزن حدود  گرم است که این به این معناست که اگر شما یک دین  نیرو اعمال کنید می توانید   گرم جرم را در میدان گرانشی زمین بلند کنیم.  بنابراین   نیروی بسیار کوچکی است.
وقتی شما با  اجسام پر جرم سر و کار دارید مثل زمین که جرمی برابر   کیلوگرم جرم دارد نیروی گرانشی خیلی قوی می شود. این باعث می شود شما هم اکنون در فضا شناور نشوید.
نیروی گرانشی ای که بر یک جسم وارد می شود وزن آن جسم نیز می باشد. وقتی شما بر روی یک ترازو می روید، ترازو مقدار گرانشی را که به بدن شما وارد می شود اندازه می گیرد. فرمول اندازه گیری وزن عبارت است از:
= وزن  
که در آن m جرم یک شی بوده و g شتاب گرانشی می باشد. شتاب گرانشی زمین برابر   است که این مقدار هیچ وقت تغییر نمی کند بدون در نظر گرفتن جرم یک شی، این دلیل این می باشد که یک سنگ، یک کتاب، و یک نیمکت در زمانهای یکسانی به زمین می افتند. برای صدها سال، نظریۀ گرانش نیوتن به تنهایی در مجامع علمی پابرجا ماند. این نظریه در اوایل قرن بیستم تغییر کرد.
شتاب گرانشی سیارات 
g 37 /0 =تیر
g 87 / 0 =ناهید
g  =زمین
g   = ماه
g 38/ 0 =مریخ
g 69/ 2 =مشتری
g 19 /1 =زحل
g 8 /0 =اورانوس
g 18 /1 =نپتون
g  شتاب گرانشی سطحی زمین می باشد.

تعداد امتیازات: (7) Article Rating
تعداد مشاهده خبر: (1143)
کد خبر: 2558