العلوم الفيزيائية — القوى: قوى الجاذبية والثقالة — الثانية متوسط — المنهاج الجزائري

مفهوم قوى الجاذبية والثقالة

الجاذبية هي قوة تجاذب بين أي جسمين لهما كتلة. أما الثقالة فهي قوة جذب الأرض للأجسام الواقعة في مجالها. تعتبر قوة الثقالة حالة خاصة من قوة الجاذبية الكونية.

قانون الجذب العام لنيوتن

ينص قانون نيوتن للجذب العام على أن:
“قوة التجاذب بين جسمين تتناسب طردياً مع حاصل ضرب كتلتيهما وعكسياً مع مربع المسافة بين مركزيهما”.

الصيغة الرياضية: F = G × (m₁ × m₂) / r²

حيث:
F: قوة الجاذبية (نيوتن)
G: ثابت الجذب العام (6.67 × 10⁻¹¹ N·m²/kg²)
m₁, m₂: كتلتا الجسمين (kg)
r: المسافة بين مركزي الجسمين (m)

الثقالة على سطح الأرض

على سطح الأرض، تخضع الأجسام لقوة الثقالة (الوزن) والتي تحسب بالعلاقة:
P = m × g
حيث:
P: الوزن (نيوتن)
m: الكتلة (kg)
g: شدة مجال الثقالة الأرضية (≈ 9.81 N/kg)

مثال توضيحي

إذا كانت كتلة جسم 10 كغ، فإن وزنه على سطح الأرض يساوي:
P = 10 × 9.81 = 98.1 نيوتن

الفرق بين الكتلة والوزن

• الكتلة: كمية المادة في الجسم، وتُقاس بالكيلوغرام، وهي ثابتة لا تتغير بتغير المكان.
• الوزن: قوة جذب الأرض للجسم، ويُقاس بالنيوتن، ويتغير بتغير الارتفاع أو الكوكب.

تمارين

1. احسب قوة التجاذب بين جسمين كتلتاهما 50 كغ و 100 كغ يفصل بينهما 2 متر.
2. ما وزن جسم كتلته 70 كغ على سطح الأرض؟
3. قارن بين وزن جسم على سطح الأرض ووزنه على سطح القمر مع التعليل.
4. اشرح لماذا تختلف قراءة الميزان النابضي عند أخذ الجهاز إلى قمة جبل عالٍ.
5. إذا كانت كتلة أحمد 60 كغ، احسب وزنه على الأرض (g=9.81) وعلى المريخ (g=3.71).

للمزيد من المعلومات، يمكنكم الاطلاع على درس القوى والجاذبية، ودرس الاحتكاك في الفيزياء.

📍 دروس مشابهة:

• العلوم الفيزيائية — المغناطيسية: المجال المغناطيسي — الثان
• العلوم الفيزيائية — الكهرباء: قانون أوم في دارات التوالي —
• العلوم الفيزيائية — الكهرباء: الدارة الكهربائية البسيطة ومك