مقدمه

جاذبه یا به عبارت دقیقتر نیروی جاذبه نیرویی است که دو جسم را به طرف هم می‌کشد. این نیرو بین اجسام بزرگتر قویتر است. هر چه فاصله اجسام از هم بیشتر باشد، ضعیفتر عمل می‌کند. نیروی جاذبه زمین همه اشیاء سطح خود و یا نزدیک به سطح خود را به طرف مرکز خود می‌کشد. هرگاه یک توپ را به هوا پرتاب کنیم، توپ به زمین بر می‌گردد، این نیروی جاذبه است که آن را به طرف پایین می‌کشد و هر چه توپ را با نیروی بیشتری به هوا پرتاب کنیم، با همان نیرو به طرف زمین بر می‌گردد، و البته اگر بتوانیم با قدرت کافی آنرا پرتاب کنیم، می‌تواند از نیروی جاذبه زمین جدا شده و به فضا برود. برای بدست آوردن چنین نیرویی، به نیروی رانش موتور یک موشک نیاز داریم.

قانون نیوتن

فرضیه‌های اسحاق نیوتن در سال 1687 در کتابش با عنوان اصول ریاضی در فلسفه طبیعی منتشر شد. در این اثر ، او قانون عمومی جاذبه‌اش را اعلام کرد که در این جهان برای دو جرم کاربرد دارد. اسحاق نیوتن چنین محاسبه کرد که قدرت نیروی جاذبه میان 2 جسم به سه عامل بستگی دارد: جرم آن دو جسم و فاصله میان مراکزشان. با فرمولهای ریاضی ، این قانون چنین بیان می‌شود:



که F قدرت نیروی جاذبه ، m₂ ، m₁ دو جرم و r فاصله میان مراکز دو جرم و G عدد ثابت یا ثابت عمومی جاذبه است. قانون عمومی جاذبه نشان می‌دهد که هر چه جرم دو جسم بیشتر و فاصله‌شان کمتر باشد، آنها بیشتر به طرف یکدیگر کشیده می‌شوند. رابطه آنها تحت تأثیر قانون عکس مجذور قرار دارد، که بیان می‌کند کشش میان دو جسم با مجذور فاصله آنها کاهش می‌یابد. اگر زمین دو برابر مسافت فعلی از خورشید فاصله داشت، شدت نیروی جاذبه میان این دو جسم یک چهارم می‌شد. اگر زمین 5 برابر فاصله کنونی از خورشید دورتر بود، نیروی جاذبه 25 برابر کاهش می‌یافت.

پایداری و فرار در میدان جاذبه

این نیروی جاذبه زمین است که یک ماهواره را در مدار زمین نگه می‌دارد. سرعت لازم برای رفتن به مدار اطراف ماه 28000 کیلومتر در ساعت (17500 مایل در ساعت) است. خارج شدن از مدار زمین و به فضا رفتن نیازمند سرعت بیشتری است که آن را سرعت گریز از نیروی می‌نامند.سرعت گریز از نیروی جاذبه زمین 40320 کیلومتر در ساعت (25000 مایل در ساعت) است. چون نیروی جاذبه هر یک از سیارات و همچنین ماه با سیاره دیگر متفاوت است.

برای مثال ، سرعت گریز از جاذبه ماه یک پنجم سرعت گریز از جاذبه زمین است. کاوشگری که از نیروی جاذبه زمین فرار می‌کند، در مدار خورشید باقی می‌ماند و این بخاطر نیروی جاذبه خورشید است. این کاوشگر اگر بخواهد از منظومه شمسی خارج شود، باید سرعتی متناسب با سرعت گریز از جاذبه خورشید داشته باشد.

سرعت فرار سیارات

زحل 129600 کیلومتر در ساعت (80400 مایل در ساعت) عطارد 15480 کیلومتر در ساعت (9600 مایل در ساعت) سیاره اورانوس 75600 کیلومتر در ساعت (47000 مایل در ساعت) زهره 37440 کیلومتر در ساعت (23200 مایل در ساعت) زمین 40320 کیلومتر در ساعت (25000 مایل در ساعت) نپتون 68400 کیلومتر در ساعت (53600 مایل در ساعت) مریخ 18000 کیلومتر در ساعت (11200 مایل در ساعت) پلوتون 3600 کیلومتر در ساعت (2200 مایل در ساعت) مشتری 216000 کیلومتر در ساعت (134000 مایل در ساعت) ماه 8064 کیلومتر بر ساعت (5000 مایل بر ساعت )

مباحث مرتبط با عنوان

• اندازه گیری جرم زمین
• دوران زمین و سقوط آزاد
• قانون جهانی گرانش
• قوانین حرکت نیوتن
• قوانین کپلر
• گرانش زمین
• مرکز ثقل
• نیروی گرانشی
• نیروی وزن