هنا

[ثامر الحيدري]

قانون السقوط الحر




جذب الأرض للأجسام
يعدٌّ جذبُ الأرض للأجسام من أهمِّ الظواهر الطبيعيّة التي عملَ علمُ الفيزياءعلى تفسيرِها، والتي تحدث بسببِ وجود قوّة تجاذب بين أيّ جسمين في هذا الكون حسب قانون نيوتن للجاذبية الذي ينص على أن :”أي جسمين موجودين في هذا الكون يؤثّر كل منهما على الآخر بقوة تسمى قوة الجذب، وتتناسب هذه القوة طرديًا مع حاصل ضرب كُتَل الجسمين، وعكسيًا مع مربع المسافة الفاصلة بينهما”، ويعد مفهوم السقوط الحر من أهم المفاهيم التي ترتبط بجذب الأرض للأجسام، أما قانون السقوط الحر فقد فسر سلوك الأجسام المنجذبة إلى سطح الأرض، وفي هذا المقال سيتم تناول معلومات عن قانون السقوط الحر.
قانون السقوط الحر
يدرس قانون السقوط الحر سلوك الأجسام التي يتم اسقاطها سقوطًا حرًا في الفراغ دون أن يتم التأثير عليها بأي قوة خارجية تؤدي إلى إكسابها طاقة حركية عند سقوطها باتجاه سطح الأرض، وفي عملية السقوط الحر يتم إهمال قوة الاحتكاك التي يتم التأثير بها على الأجسام التي تسقط سقوطًا حرًا، لأن ذلك يؤثر على قيمة التسارع الذي تكتسبه الأجسام أثناء نزولها بشكل عمودي على سطح الأرض من نقطة إلقاء الجسم وحتى ارتطام هذا الجسم بالأرض.
حسب قانون السقوط الحر فإن جميع الأجسام التي يتم إسقاطها بشكل عمودي على سطح الأرض تكتسب تسارعًا ثابتًا بإهمال قوة الاحتكاك على الجسم الذي يتم إسقاطه، ويسمى ذلك التسارع الذي تكتسبه الأجسام أثناء خضوعها لتجربة السقوط الحر بتسارع الجاذبية الأرضية، أما القيمة الرقمية لتسارع الجاذبية الأرضية فيساوي في الفراغ 9.81 متر/ثانية تربيع، ويُرمز له في اللغة الإنجليزية بالرمز G، ويُسهم مفهوم تسارع الجاذبية الأرض في حساب وزن الأجسام بناءً على معرفة كتلتها، حيث إن وزن الأجسام يساوي قيمة كتلة الجسم المراد حساب وزنه مضروبةً في تسارع الجاذبية الأرضية، حيث يقاس الوزن بوحدة النيوتن، والكتلة بوحدة الكلغ.
تجربة غاليليو
تعدُّ تجربة العالم الشهير غاليلو والتي تتعلق بسقوط الأجسام سقوطًا حرًا من أشهر التجارب الفيزيائية، والتي تم من خلالها إثبات صحة الأفكار التي طرحها العالم الفيزيائي المعروف، والتي تتعلق بسلوك سقوط الأجسام التي يتم إسقاطها بشكل حر باتجاه سطح الأرض، حيث تم إسقاط العديد من الأجسام التي تختلف في كتلتها وشكلها في ذات الوقت أمام الناس ليثبت غاليليو أن جميع الأجسام التي تخضع لتجربة السقوط الحر تكتسب نفس التسارع ولا يؤثر مقدار كتلتها على اكسابها تسارعًا مختلفًا، ولهذا السبب فإن جميع هذه الأجسام تصل إلى الأرض في نفس الوقت إذا تم إسقاطها من نفس الارتفاع في نفس الوقت.