ما هو قانون التربيع العكسي

بواسطة: - آخر تحديث: ٠٨:٥٠ ، ٢٨ مارس ٢٠١٩
ما هو قانون التربيع العكسي

العالم نيوتن

ارتبط اسم هذا العالم العظيم بمخيلة عديد من طلبة المدارس والجامعات بالرعب والخوف من نظرياته ومعادلاته، وتداول الكثير مقولة: "ليت التفاحة لم تسقط على رأسه"، إلا أنه لا بد من تذكير هؤلاء وأمثالهم بأنه لولا تلك القوانين التي وضعها، لم يكن الناس ليكونوا ما هم عليه اليوم، فالسيارات والقطارات والطائرات وبعض الأمور المتعلقة بالكهرباء والاتصالات كلها لم تكن لتكون موجودة وبين أيديهم الآن لولا هذه القوانين وتطبيقاتها، ما هو قانون التربيع العكسي مع ذكر مثال يوضح كيفية تطبيقه.

قانون التربيع العكسي

  • أثناء جلوس نيوتن في حديقة والدته عام 1666م، سقطت تلك التفاحة الشهيرة على رأسه، مكوّنة العديد من التساؤلات في مخيلته؛ لم سقطت للأسفل؟ وما الذي سحبها بهذا الاتجاه؟ وكيف للكواكب والنجوم ألا تسقط في السماء مثل التفاحة؟ الأمر الذي جعله بعد البحث والتفكير العميق للوصول إلى قانون الجاذبية بشكل عامّ، ثم جاء العالم هوك Hooke بنفس الوقت وبشكل منفصل، ليضع قانون التربيع العكسي، ووافقه نيوتن على ذلك.
  • يُعد قانون التربيع العكسي مبدأ عام ينطبق على جميع أشكال الطبيعة؛ كالصوت والجاذبية والضوء والمغناطيسية والإشعاع وغيرها من العناصر الفيزيائية في الطبيعة، وينص على أنه: الطاقة المنبعثة باتجاه أي جسم ما، تتناسب عكسيا مع مربع المسافة بين الجسم ومصدر الطاقة.

مثال على قانون التربيع العكسي

إحدى الأمثلة الشهيرة والمهمة لقانون التربيع العكسي هو قانون كولوم الذي يمثل حجر الأساس للكهرباء والاتصالات في الوقت الحاضر والذي بنيت عليه العديد من النظريات والاختراعات والاستنتاجات وينص القانون على: "قوة التجاذب أو التنافر بين شحنتين في الفراغ تتناسب تناسبًا طرديًا مع القيمة المطلقة لحاصل ضرب شحنتيهما، وعكسيًا مع مربع المسافة بينهما".

للتوضيح:

ق12: هي القوة المتبادلة وتقاس بالنيوتن.

ش1: هي قيمة الشحنة الأولى وتقاس بالكولوم.

ش2: هي قيمة الشحنة الثانية وتُقاس بالكولوم.

ف^2: وهي مربع المسافة العمودية بين الشحنتين.

ك: ثابت كولوم ويُقاس بـنيوتن.متر^2 /كولوم^2 ويساوي في الفراغ: 9*10^9

حيث: ق12 هي حاصل ضرب ش1 في ش2 في الثابت ومن ثم قسمة الناتج على مربع المسافة بينهما.

مثال:

ش1= -8 ميكرو كولوم                               ش2= 2 ميكرو كولوم

تقعان في الفراغ وتفصلهما مسافة 2سم، فما هي القوة المتبادلة بين الشحنتين؟

الحل: 

ق12= 8(10^-6)*2(10^-6)*9(10^9)/(2*0.01)^2

ق12= 360 نيوتن تجاذب لاختلاف الشحنتين.

  • يشار إلى أن قانون التربيع العكسي يُستخدم من قِبل العلماء أيضًا في حساب المسافات بين النجوم وكمية الإشعاع الصادر عنها ومقدار قوى الجذب التي تؤثر بها المجسمات والكويكبات والكواكب والنجوم على بعضها البعض.