ما هو مفهوم عجلة الجاذبية الأرضية

جميع الأجسام الحرة الساقطة تمارس الأرض عليها قوة تجعلها تتعجل نحو سطح الأرض. فعجلة الجاذبية الأرضية من الكميات الفيزيائية الشائعة ولها تأثيراً واضحاً في حياتنا اليومية، فنرى تأثيرها بوضوح يومياً عند سقوط الأجسام المختلفة من حولنا وتسارعها نحو سطح الأرض.

فهي تعني بشكل بسيط معدل تغير سرعة الجسم عندما يكون تحت تأثير قوة الجاذبية الأرضية.
 فعند معرفة قيمة عجلة الجاذبية لجسم ما  يمكننا عندها حساب قوة الجاذبية المؤثرة عليه بمعلومية كتلة هذا الجسم.

ومن المعلوم أن قيمة عجلة الجاذبية الأرضية للكرة الساقطة هي نفسها للريشة ؛ فجميع الأجسام  بغض النظر عن اختلاف كتلها تتعجّل بنفس المعدل في حقل الجاذبية الأرضية.

وقد أثبت عمليا ذلك العالم جاليليو جاليلي الذي دحض بتجربته فكرة أن الأجسام الثقيلة تصل أسرع إلى الأرض من الأجسام الخفيفة.
حيث بدأ العالم جاليليو جاليلي قبل 400 سنة برمي الأشياء من أعلى برج بيزا المائل كالكرات والذّهب والفضّة والخشب، وقد توقّع أنّ تسقط الأجسام الثقيلة على الأرض بسرعةٍ أكبر من الأجسام الخفيفة؛ إلّا أنّها جميعها ضربت الأرض بنفس الوقت؛ ونتيجةً لذلك اكتشف العالم أنّ الجاذبية تسهم في تسارع جميع الأجسام بنفس المعدّل بغض النّظر عن الكتلة أو المكوّنات، وقد أطلق على هذه النتيجة في يومنا الحالي السّقوط الحر أو مبدأ التكافؤ الذي يُعدّ حجر الأساس للفيزياء الحديثة؛ فوضع العالم ألبرت آينشتاين النظرية النسبيّة العامة مفترضًا صحّة هذا المبدأ، ولكن تقترح بعض النّظريات الحديثة أنّ تسارع الجاذبيّة يعتمد على مكوّنات المواد الخاصّة بالأجسام بشكلٍ دقيقٍ؛ وفي حالة ظهور صحّة هذه المعلومات سيكون من الواجب إعادة النّظر في النظريّة النسبيّة.

ومما ينبغي علينا معرفته أنه تعتمد قيمة عجلة الجاذبية الأرضية على بعد الجسم عن مركز الأرض ومما يعرفه الجميع أن هذه القيمة لكوكب الأرض تساوي ٩.٨ متر/ثانية٢ ، ولكن ما يجهله الكثيرون أنها صحيحة فقط عند مستوى سطح البحر.

وهنا تجدر الإشارة إلى بعض العوامل التي تعتمد عليها الجاذبية الأرضية وهي:
·       كتلة الجسم
تتناسب كتل الأجسام المختلفة تناسبًا طرديًا مع قيمة قوّة الجاذبيّة، فعندما تزداد كتلة الأجسام تزداد قيمة هذه القوّة، وفي حالة مُضاعفة قيمة كتلة أحد الأجسام المتجاذبة ستتضاعف قيمة قوّة الجذب بينهما أيضًا، وفي حالة مضاعفة كتلة كل من الجسمين المتجاذبين ستزداد قيمة الجاذبية بينهما بمقدار 4 أضعاف.

·       الارتفاع
تتغيّر قيمة الجاذبيّة الأرضية بالاعتماد على الارتفاع؛ حيث إنّها تتناسب مع العلاقة 1/نق2؛ ويُشير الرّمز "نق" إلى المسافة من مركز الأرض، وكلّما زادت قيمة نصف القطر من مركز الأرض ستقل قيمة الجاذبية الأرضيّة؛ أي ستنخفض قيمة الجاذبيّة الأرضية مع الارتفاع.

·       المسافة
 تتناسب قيمة قوّة الجاذبية تناسبًا عكسيًا مع مربّع المسافة الواقعة بين الجسمين المنجذبين لبعضهما البعض؛ فعلى سبيل المثال في حالة زيادة المسافة الواقعة بين الجسمين ستقل قيمة قوّة الجذب بينهما، أمّا في حالة تقليل المسافة الواقعة بينهما ستزداد قيمة قوّة الجذب.

ومما أعتقد أنك تود معرفته هو أن للجاذبية الأرضية العديد من الآثار الإيجابية والسلبية، والتي تتلخص بما يلي:
الآثار الإيجابية :
·       تحافظ على بقاء الأجسام في مكانها
·       تحافظ على عمل العضلات والعظام
·       تسمح بهطول الأمطار على الأرض
·       تسمح لكوكب الأرض بالحفاظ على الغلاف الجوي الذي يحافظ على وجود الغازات على سطح الأرض والحفاظ على درجة حرارة الجو
·       تسهم في إدارة تدفق السوائل
·       تعزّز من التناضج في النباتات وإنتاج الكالسيوم

أما عن آثارها السلبية :
·       تجعل سقوط الإنسان على الأرض وتأذيه أمرا ممكنا
·       مع تقدم العمر تؤثر على الهيكل العظمي
·       تسمح بجذب الأجسام الكونية المتكسرة والأجرام السماوية إلى الغلاف الجوي
·       تسهم في إبقاء الإنسان على كوكب الأرض ؛ فيصبح من الصعب عليه السفر عبر الفضاء الخارجي إلا بمركبات وأدوات وتكلفة باهظة الثمن
·       تجعل صناعة السيارات الجوية أمرا صعبا
·       تحد من ارتفاع المباني التي يمكن بناؤها

وعلى الرغم من ذلك لا يمكن إنكار حقيقة أنها أساس الحياة على سطح الأرض.

المراجع :
ما هي عجلة الجاذبية الأرضية؟ | معلومة ثقافية (thaqfya.com)
تعريف الجاذبية الأرضية - سطور (sotor.com) 

عجلة الجاذبية الأرضية
 ‏يمكن القول أن عجلة الجاذبية الأرضية معناها، عندما يكون جسم ما تحت تأثير قوة الجاذبية الأرضية وتتغير سرعته ومع إهمال مقاومة الهواء، ‏نطلق على هذا التغير في السرعة عجلة الجاذبية الأرضية، وهي من الكميات الفيزيائية المعروفة التي نتعرض لها في الحياة اليومية ويمكن أن نسميها تسارع الجاذبية الأرضية
فمثلاً في السقوط الحر عند سقوط جسم معين فهو يتسارع نحو سطح الأرض أو سقوط ثمرة ما  من الشجرة فهي تسقط في اتجاه الأرض.
  ‏مثلاً عندما تكون قيمة عجلة الجاذبية لجسم ما معروف وكتلته معروفة أيضًا يمكن أن نحسب قوة الجاذبية المؤثرة عليه.

‏عجلة الجاذبية الأرضية ‏كمية يمكن قياسها، تعتمد على المسافة بين الجسم و مركز الأرض أو موقع الجسم بالنسبة للأرض، ‏وهذا السبب يعود أنَّ قطر الأرض عند خط الإستواء يكون أكبر من قطر الأرض بمنطقة القطبين الجنوبي والشمالي. ‏
العلاقة بين المسافة بين (الجسم و مركز الأرض) وعجلة الجاذبية الأرضية هي علاقة عكسية.
‏من الممكن أن تكون عجلة الجاذبية الأرضية لها علاقة في الكتلة حيث تختلف قوة الاجسام حسب الكتلة.
 
‏‏الجاذبية الأرضية بشكل عام ‏
معظمنا أو الجميع منّا قد سمع عن الجاذبية الأرضية التي تشرح التسارع التي تمنحه الأرض لجسم معين ‏على الأرض. ‏وما يرتبط بالجاذبية الأرضية هو كتلة الجسم وزن الجسم و تسارع الثقل. ‏
الجاذبية الأرضية لها دور فعّال في عمليات المد والجزر لأنها تجذب القمر الذي يساعد في هذه الظاهرة الطبيعية.