تعريف الجاذبية الأرضية

بواسطة: - آخر تحديث: ٠٨:٥٠ ، ٢٨ مارس ٢٠١٩
تعريف الجاذبية الأرضية

قانون الجذب العام

يشير قانون الجذب العام الذي وضعه العالم الفيزيائي نيوتن إلى أن أي جسمين في الكون يؤثر كلاهما على الآخر بقوة جذب تتناسب طرديًا مع حاصل ضرب كتلتيهما وعكسيًا مع مربع المسافة بينهما، وهذا الأمر ينطبق على كل الأجسام ذات الكُتل في الكون، بدءًا من جاذبية النجوم للكواكب، كالشمس للأرض مثلًا، والنجوم لبعضها البعض، وانتهاءً بصديقين يجلسان بجانب بعضهما البعض، ويؤثران بقوة جذب لكل منهما على الآخر، إلا أن قوى الجذب كالأخيرة لا تكون محسوسة نظرًا لصِغر الكتلتين، ولعل من أكثر ما أثار فضول العقل البشري هو قوة الجاذبية الأرضية، لذا سيتم تقديم تعريف الجاذبية الأرضية في هذا المقال.

تعريف الجاذبية الأرضية

يرمز إلى ثابت الجذب العام بالرمز G، في حين يرمز إلى ثابت الجاذبية الأرضية تحديدًا بالرمز g، ووحدته متر لكل ثانية مربعة (م/ث^2) ويساوي بالأرقام 9.80665، ويمكن تعريف الجاذبية الأرضية على أنها تلك القوة التي تؤثر بها الكرة الأرضية على الأجسام على سطحها وضمن حدود غلافها الجوي، حيث تؤثر بتسارع مقداره g، على كل الأجسام باتجاهها للأسفل، أي باتجاه مركز الكرة الأرضية؛ وكي يتم تبسيط المفهوم أكثر، فإن الجاذبية الأرضية تعني عند سقوط جسم من مكان مرتفع، فإن سرعته تزداد بمقدار 9.80665 متر لكل ثانية لكل ثانية.

تباين الجاذبية الأرضية

مسبقًا تم الإشارة إلى أن ثابت الجاذبية الأرضية هو 9.80665، ولكن قد تختلف هذه القيمة من منطقة لأخرى ومن عامل لآخر، وهناك ثلاثة عوامل رئيسة تتسبب في تباين مقدار قوة الجاذبية الأرضية وهذه العوامل هي:

  • دوائر العرض: إن ما يثبّت التصاق الكائنات الحية بالكرة الأرضية هي حركتي دورانها؛ حول نفسها وحول الشمس، لذا فتوقف الأرض عن الدوران يعني قذف ما عليها إلى الفضاء الخارجي، وبسبب حركة الأرض المغزلية حول نفسها، فإن قوة الجاذبية الأرضية عند خط الاستواء أقل منها عند أي دائرة من دوائر العرض.
  • الارتفاع والعلوكما هو معلوم فإن الجاذبية الأرضية تنعدم تقريبًا بالابتعاد عن سطح الأرض والارتفاع للأعلى في طبقات الجو العليا، وهذا الأمر يؤخذ بالحسبان لحركة الطائرات والصواريخ والمركبات الفضائية المنطلقة للفضاء الخارجي عبورًا بطبقات الغلاف الجوي.
  • طبوغرافية وجيولوجيا المنطقة: تؤثر طبوغرافية المنطقة وتركيبها وتضاريسها كوجود الجبال العالية ذات الكُتل الكبيرة في مقدار الجاذبية الأرضية، كما وتؤثر الطبيعة الجيولوجية أيضًا في مقدارها، مثل طبيعة الصخور المكونة للغلاف الصخري فيها على مقدار قوة الجاذبية الأرضية لتلك المنطقة.

وكمثال لمقدار الجاذبية الأرضية المتباين في عدة مناطق، فإن g في مدينة أوسلو مثلًا تسجّل: 9.819 م/ث^2، بينما g في مدينة ريو دي جانيرو تسجّل 9.788 م/ث^2.