تقرير بعنوان السقوط الحر

تقرير بعنوان السقوط الحر

السقوط الحر

هو ظاهرة سقوط الأجسام تحت تأثير قوة جاذبية الأرض.

أثبتت التجربة أن سقوط الأجسام في الفراغ(أي في غياب الهواء أين قوة مقاومة الهواء معدومة) لا يتعلق بكتلتها.فلنتصور مثلا جسما معدنيا ثقيلا وريشة طائر,في لحظة معينة نسقطهما من نفس الإرتفاع ثم نقيس لحظة وصولهما للأرض سوف نجد أن كلا الجسمين يصلان في نفس الوقت.

زيادة على ذلك فقد وجد أن حركة السقوط الحر هي حركة متسارعة بانتظام أي أن تسارعها ثابت سمي هذا التسارع '''بعجلة الجاذبية ج=9.81 متر على الثانية تربيع'''.

حسب قانون نيوتن الثاني فإن القوة المؤثرة على الجسم هي ث= ك.ج وتسمى '''ثقل الجسم'''.
هل يتحرك الجسم الساكن من تلقاء نفسه ؟ ؟

كيف يُمكننا أن نُغير اتجاه جسمٍ يتحرك بسرعةٍ ثابتة ؟

ومن المسؤول عن تغيير مقدار سرعة جسم متحركٍ بسرعةٍ ثابتة ؟
* ما الذي يمنع تطاير الأجسام عن الأرضِ ؟
* وما الذي يحافظ على بقاء الأجسام على سطح الأرض ؟
* هل سمعت بقوة الجاذبية الأرضية ؟!

تؤثر قوة الجاذبية الأرضية في جميع الأجسام على سطح الأرض ، ويكون تأثيرها دائماً باتجاه مركز الأرض .
* إذا قذفتَ كرة رأسياً إلى الأعلى فإنها لاتلبثُ أن تعود إلى الأرض ثانية .
* إذا أفلت جسمٌ ما كنت تحمله بيدك فإنه يسقطُ باتجاه الأرض .

إنَّ أيَّ تغير في حالة الجسمِ من السكون إلى الحركة سببه قوة مؤثرة فيه .
وأيُّ تغير في سرعةِ الجسمِ المتحرك بسرعة ثابتة أو في اتجاه حركته سببه قوة محصلة تؤثر في هذا الجسم المتحرك .
إنَّ قوةَ الجاذبية الأرضية هي المسؤولة عن حركةِ الأجسام الساقطة نحو الأرض .
هل سألت نفسك يوماً أيّ الأجسام الساقطة يصل الأرض أولاً؛ الجسم الثقيل أم الجسم الخفيف؟
اعتقد الناس قديماً ، ومنهم العالم الإغريقي أرسطو ، أن سرعةَ الجسم الساقط تتوقف على وزنه ! وفي حياتنا اليومية ، يبدو لنا للوهلة الأولى أنّ الأجسام الثقيلة تسقطُ أسرعَ من قصاصةَ الورق أو الريشة !

قديماً حيثُ لم يكنُ محسوساً لدى الناسِ مقاومةُ الهواءِ للأجسامِ الساقطةِ اعتقدوا ومنهم أرسطو أن سرعةَ الجسمِ الساقطِ تتوقفُ على وزنهِ ، إلا أن العالمَ غاليلو (1564 – 1642م) برهنَ خطأ هذا الاعتقادِ وذلك بتجربتهِ المشهورةِ حيثُ قامَ بإلقاءِ كراتٍ متساويةٍ بالحجمِ ومختلفةٍ في الكتلة من قمةِ برج بيزا المائل في إيطاليا أمامَ حشدٍ كبيرٍ من مؤيدي رأي أرسطو في ذلك الوقتِ ، وأظهرَ لهم أن الكراتِ الخفيفةَ والثقيلةَ تصلُ الأرضَ معاً ، وقد استعمل في تجربتهِ هذه أجساماً ذات شكلٍ يجعلُها لا تتأثرُ كثيراً بمقاومةِ الهواءِ أثناءَ السقوطِ.

وبعد اكتشافِ مفرغةِ الهواءِ ، تمَّ إثباتُ (أن جميعَ الأجسامِ تسقطُ بسرعةٍ واحدةٍ في الفراغِ في مكانٍ واحدٍ) .

السقوط الحر

مصطلح عام يطلق على أية حركة تتحكم فيها قوى الجاذبية فقط. والسقوط الحر غير قاصر على الحركة لأسفل، فإذا ألقي أي جسم في الهواء، فإنه يكون في حالة سقوط حر عند كل نقطة من مساره. وبالرغم من أن الكائنات الموجودة في الفضاء لا "تسقط" فعلا باتجاه بعضها الآخر، إلا أنها في سقوط حر دائما على الرغم من أنها تتأثر بحقول جاذبية العديد من الأجسام السماوية.

وعندما يكون الشخص في طائرة معرضة للسقوط الحر، فإنه هو الآخر يكون في حالة سقوط حر ويتعرض للظاهرة التي يطلق عليها "انعدام الوزن". وحيث إن نفس تأثيرات الجاذبية تقع على كل من الشخص والطائرة، فإنه لا يشعر بأية عجلة تتناسب مع الطائرة.

ولقد عبر عن هذه الظاهرة بنجاح في القرن الرابع الهجري / العاشر الميلادي، حيث ذكر ابن الهيثم في كتابه المناظر : "الحركة المكتسبة إنما تكون بحسب مقدار المسافة وبحسب مقدار الثقل". وبهذا يقرر ابن الهيثم أن قوة الحركة إنما تكون بحسب مسافة السقوط وبحسب ما في الجسم من مادة. بينما عرف إخوان الصفا مقدار الثقل في رسائلهم بقولهم: "وأما الثقل والخفة في بعض الأجسام، فهو من أجل أن الأجسام الكليات كل واحد له موضع مخصوص، ويكون واقفا فيه لا يخرج إلا بقسر قاسر، وإذا خلي رجع إلى مكانه الخاص به، فإن منعه مانع وقع التنازع بينهما، فإن كان النزوع نحو مركز العالم يسمى ثقيلا، وإن كان نحو المحيط يسمى خفيفا".

وفي القرن السادس الهجري / الثاني عشر الميلادي بين ابن ملكا البغدادي أن سرعة السقوط تتزايد بتأثير جاذبية الأرض فيقول في كتابه المعتبر: "فإنك ترى أن مبدأ الغاية كلما كان أبعد، كان آخر حركته أسرع، وقوة ميله أشد، وبذلك يشج ويسحق. ولا يكون ذلك له إذا ألقي عن مسافة أقصر، بل يبين التفاوت في ذلك بقدر طول المسافة التي يسلكها".

وفي القرن السادس الهجري / الثاني عشر الميلادي أدرك الخازني العلاقة بين قوة التساقط والمسافة بين الجسم الساقط ومركز الجذب فيقول في كتابه ميزان الحكمة: "إن الأجسام الساقطة تنجذب نحو مركز الأرض. وإن اختلاف قوة الجذب يرجع إلى المسافة بين الجسم الساقط وهذا المركز". وهذه إشارة واضحة إلى أن الجسم كلما كانت مسافة سقوطه أطول، كانت سرعة سقوطه أعلى، ومن ثم كانت قوة ارتطامه أشد. وهو مفهوم كمية الحركة التي تتناسب مع سرعة الجسم ومع كتلته.

ويجرب هواة القفز بالمظلات السقوط الحر لفترة قصيرة قبل فتح المظلة، ولكن بعد ذلك تصبح قوة مقاومة الهواء ضد جسم القافز هامة ولا يمكنه بعدئذ أن يسقط سقوطا حرا. وفي حقيقة القول، يمكن الوصول إلى سرعة قصوى تبلغ حوالي من 180 إلى 250 كم / ساعة ويعتمد هذا على موضع جسم الجندي. ويمكن للطائرة أن تحاكي ظروف السقوط الحر لمدة تصل إلى حوالي دقيقة واحدة عن طريق الطيران في مسار معين على شكل قطع مكافئ ومن ثم يتعرض الركاب لانعدام الوزن لفترة مؤقتة.
وفي حقيقة القول، فإنه توجد تأثيرات أخرى بجانب الجاذبية لا يمكن تجنبها أو تفاديها، على سبيل المثال، فمقاومة الهواء في الغلاف الجوي المحيط بالأرض تقلل من معدل سقوط الشيء بينما توجد هنالك قوى احتكاك أخرى أقل وضوحا تؤثر على سرعة دوران الأجسام.

---

jrvdv fuk,hk hgsr,' hgpv hgsr,' fuk,hk

الموضوع الأصلي: تقرير بعنوان السقوط الحر || الكاتب: عابر الفيافي || المصدر: منتديات نور الاستقامة

سبحان الله وبحمد...سبحان الله العظيم

يسلمو ع الإفآدة الرآئـعة.~