حاسبة القوة الجاذبية

الفئة: فيزياء

- أبريل 25, 2025

| |

تساعدك هذه الآلة الحاسبة على تحديد القوة الجاذبية بين جسمين. القوة الجاذبية هي القوة الجاذبة التي توجد بين جميع الأجسام ذات الكتلة.

ينص قانون نيوتن للجاذبية العامة على أن كل جسيم يجذب كل جسيم آخر بقوة تتناسب طرديًا مع حاصل ضرب كتلتيهما وعكسيًا مع مربع المسافة بينهما.

طريقة الحساب:

أجسام قياسية

أجسام سماوية

معلمات مخصصة

الجسم الأول:

الجسم الثاني:

كتلة الجسم الأول:

كتلة الجسم الثاني:

المسافة بين الأجسام:

الجسم السماوي الأول:

الجسم السماوي الثاني:

كتلة الجسم الأول:

كتلة الجسم الثاني:

المسافة بين الأجسام:

فترة المدار (اختياري):

الثابت الجاذبي (G):

ن·م²/كجم²

الكتلة 1:

الكتلة 2:

المسافة:

بيئة الحساب:

تضمين التأثيرات النسبية:

عدد الأرقام العشرية:

وحدة عرض القوة:

حول القوة الجاذبية

الجاذبية هي واحدة من القوى الأربعة الأساسية في الطبيعة. إنها القوة التي تجذب الأجسام ذات الكتلة نحو بعضها البعض. القوة الجاذبية بين جسمين تتناسب طرديًا مع حاصل ضرب كتلتيهما وعكسيًا مع مربع المسافة بينهما.

قانون نيوتن للجاذبية العامة:

تُعطى القوة الجاذبية بين كتلتين نقطيتين بواسطة:

الصيغة: F = G × (m₁ × m₂) / r²
حيث:
F = القوة الجاذبية (نيوتن، ن)
G = الثابت الجاذبي (6.67430 × 10⁻¹¹ ن·م²/كجم²)
m₁ = كتلة الجسم الأول (كيلوجرام، كجم)
m₂ = كتلة الجسم الثاني (كيلوجرام، كجم)
r = المسافة بين مراكز الأجسام (أمتار، م)

شدة المجال الجاذبي:

شدة المجال الجاذبي (g) هي القوة لكل وحدة كتلة:

الصيغة: g = G × M / r²
حيث:
g = شدة المجال الجاذبي (ن/كجم أو م/ث²)
G = الثابت الجاذبي
M = كتلة الجسم الذي ينشئ المجال
r = المسافة من مركز الكتلة

نظرية النسبية العامة لأينشتاين:

تنظر نظرية أينشتاين إلى الجاذبية ليس كقوة، ولكن كإنحناء في الزمكان ناتج عن الكتلة والطاقة. بالنسبة لمعظم الحسابات اليومية، يوفر قانون نيوتن تقريبًا ممتازًا، ولكن للحالات القصوى (الأجسام الضخمة جدًا أو الدقة العالية)، تكون النسبية العامة ضرورية.

ميكانيكا المدارات:

تكون القوة الجاذبية مسؤولة عن الحركة المدارية للكواكب والأقمار والأقمار الصناعية. تصف قوانين كبلر هذه المدارات، ويمكن اشتقاقها من قوانين نيوتن للحركة والجاذبية.

صيغة فترة المدار: T² = (4π² / GM) × r³
حيث:
T = فترة المدار
G = الثابت الجاذبي
M = كتلة الجسم المركزي
r = نصف القطر المداري

تطبيقات القوة الجاذبية:

الميكانيكا السماوية: توقع مدارات الكواكب والأقمار والمذنبات والمركبات الفضائية
القوى المدية: المد والجزر في المحيطات على الأرض الناتجة عن جاذبية القمر
عمليات الأقمار الصناعية: الحفاظ على مدارات الأقمار الصناعية الاصطناعية
عدسة الجاذبية: انحناء الضوء بواسطة الأجسام الضخمة، يستخدم في علم الفلك
الوزن: القوة التي تجذب بها الأرض الأجسام

ما هو حاسبة القوة الجاذبية؟

تساعدك حاسبة القوة الجاذبية في تحديد قوة الجذب بين جسمين بناءً على كتلتهما والمسافة بينهما. يستخدم هذا الأداة قانون نيوتن للجاذبية العامة، الذي يشرح كيف تمارس الأجسام القوة على بعضها البعض بسبب الجاذبية.

الصيغة:

\( F = G \frac{m_1 \times m_2}{r^2} \)

حيث:

\( F \) = القوة الجاذبية (نيوتن، N)
\( G \) = الثابت الجاذبي (\( 6.674 \times 10^{-11} \) N·m²/kg²)
\( m_1 \) = كتلة الجسم الأول (كجم)
\( m_2 \) = كتلة الجسم الثاني (كجم)
\( r \) = المسافة بين الجسمين (م)

كيفية استخدام الحاسبة

هذه الحاسبة سهلة الاستخدام وتقدم طرق إدخال مختلفة بناءً على نوع الأجسام التي يتم تحليلها.

دليل خطوة بخطوة

اختر طريقة الحساب: اختر بين الأجسام القياسية، الأجرام السماوية، أو المعلمات المخصصة.
أدخل كتل الأجسام: يمكنك الاختيار من القيم المحددة مسبقًا (مثل سيارة أو جبل) أو إدخال كتل مخصصة.
حدد المسافة بين الأجسام: أدخل المسافة بين الأجسام بالمتر أو وحدات أخرى.
اختر وحدات القوة المفضلة لديك: اختر نيوتن (N)، كيلو نيوتن (kN)، أو وحدات قياس أخرى.
اضغط على زر احسب لرؤية النتائج.

لماذا تعتبر هذه الحاسبة مفيدة؟

تعتبر هذه الأداة قيمة لمجموعة متنوعة من التطبيقات في العالم الحقيقي والأكاديمية، بما في ذلك:

الفيزياء والفلك: فهم التفاعلات الجاذبية بين الكواكب والأقمار والأجرام السماوية الأخرى.
الهندسة والعلوم: تحليل القوى الجاذبية في سيناريوهات مختلفة، مثل تحديد مواقع الأقمار الصناعية أو تفاعلات الأجسام.
التعليم: تعلم كيف تؤثر الكتلة والمسافة على الجذب الجاذبي باستخدام أمثلة من العالم الحقيقي.

أسئلة شائعة

ما هي القوة الجاذبية؟

القوة الجاذبية هي الجذب بين جسمين لهما كتلة. هذه القوة تحافظ على الكواكب في مداراتها والأجسام على الأرض.

هل تؤثر المسافة على القوة الجاذبية؟

نعم، تقل القوة مع زيادة المسافة. تتبع قانون التربيع العكسي، مما يعني أنه إذا تضاعفت المسافة، تصبح القوة ربع قوتها الأصلية.

هل يمكن استخدام هذه الحاسبة لمدارات الكواكب؟

نعم! تتضمن الحاسبة خيارًا للأجرام السماوية، مما يسمح للمستخدمين باستكشاف القوى بين الكواكب والأقمار.

لماذا الثابت الجاذبي صغير جدًا؟

الثابت الجاذبي \( G \) صغير جدًا لأن الجاذبية هي أضعف القوى الأساسية في الفيزياء.

ما هي الوحدات التي يمكنني استخدامها؟

يمكنك إدخال القيم بالكيلوغرامات، والأطنان المترية، والأرطال، والمزيد للكتلة، بينما يمكن إدخال المسافات بالمتر، والكيلومترات، والأميال، أو الوحدات الفلكية.

الخاتمة

تعتبر حاسبة القوة الجاذبية أداة سهلة الاستخدام لتقدير القوة بين جسمين، من الأجسام اليومية إلى الأجرام السماوية الضخمة. سواء كنت تدرس الفيزياء، أو تعمل في الهندسة، أو ببساطة فضولياً حول التفاعلات الجاذبية، توفر هذه الحاسبة نتائج سريعة ودقيقة.