دانلود تحقیق درباره گرانش

6 ژانویه 2016

امتیاز 0 از 0 نفر

گرانش، یا جاذبه، پدیده‌ای است که در آن همه اجسام یکدیگر را جذب می‌کنند. در فیزیک معاصر نظریه نسبیت عمومی برای توضیح این پدیده بکار می‌رود، اما توضیح کمتر دقیق ولی ساده‌تر آن در قانون جاذبه عمومی نیوتن یافت می‌شود.

پدیده جاذبه
کره زمین و دیگر کرات و سیارات تشکیل دهنده جهان ما همگی دارای نیرویی هستند که اشیاء را به سوی خود جذب می‌کنند این نیرو را «گرانِش» یا «جاذبه» می‌‌نامیم که نیوتن آن را کشف کرد.

از دیر باز همواره دو مسئله مورد توجه بود:

• تمایل اجسام به سقوط به طرف زمین هنگام رها شدن.

• حرکات سیارات، از جمله خورشید و ماه که در آن زمان سیاره بشمار می‌آمدند.

در گذشته این دو موضوع را جدا از هم میدانستند. یکی از دستاوردهای بزرگ آیزاک نیوتن این بود که نتیجه گرفت: این دو موضوع در واقع امر واحدی هستند و از قوانین یکسانی پیروی می‌کنند.

در سال ۱۶۶۵، پس از تعطیلی مدرسه به خاطر شیوع طاعون، نیوتن که در آن زمان ۲۳ سال داشت، از کمبریج به لینکلن شایر رفت. او در حدود پنجاه سال بعد نوشت:…در همان سال (۱۶۶۵) این فکر به نظرم آمد که نیروی لازم برای نگه داشتن ماه در مدارش و نیروی گرانش در سطح زمین با تقریب خوبی با هم مشابهند.

ویلیام استوکلی، یکی از دوستان جوان ایزاک نیوتن می‌‌نویسد، وقتی با آیزاک نیوتن زیر درختان سیب یک باغ مشغول صرف چای بوده است نیوتن به او گفته که ایده گرانش در یک چنین حایی به ذهنش خطور کرده است.

استوکس می‌‌نویسد: «او در حالی که نشسته و در فکر فرو رفته بود سقوط یک سیب توجهش را جلب می‌کند و به مفهوم گرانش پی می‌‌برد. پس از آن به تدریج خاصیت گرانش را در مورد حرکت زمین و اجسام سماوی به کار می‌‌برد…» اینکه سیب مذکور به سر آیزاک نیوتن خورده است یا خیرمعلوم نیست!

آیزاک نیوتن تا سال ۱۶۷۸، یعنی تقریباً تا ۲۲ سال پس از درک مفهوم اساسی گرانش نتایج محاسبات خود را به طور کامل منتشر نکرد. در این سال دستاوردهایش را در کتاب مشهور اصول که از آثار بزرگ اوست منتشر کرد. از دلایلی که باعث می‌‌شد او نتایج خود را انتشار ندهد، می‌توان به دو دلیل اشاره: یکی شعاع زمین که برای انجام محاسبات لازم بود و آیزاک نیوتن آن را نمی‌دانست و دیگری، آیزاک نیوتن به طور کلی از انتشار نتایج کار خود ابا داشت زیرا مردی کمرو و درونگرا بود واز بحث و جدل نفرت داشت.

راسل در مورد او می‌‌گوید: «اگر او با مخالفت‌هایی که گالیله با آنها مواجه بود، روبرو می‌‌شد، شاید هرگز حتی یک سطر هم منتشر نمی‌کرد.» در واقع، ادموند هالی (که ستاره دنباله دار هالی به نام اوست) باعث شد آیزاک نیوتن کتاب اصول را منتشر کند.

آیزاک نیوتن در کتاب اصول از حد مسائل سیب-زمین فراتر می‌‌رود و قانون گرانش خود را به تمام اجسام تعمیم می‌دهد.

گرانش را می‌توان در سه قلمرو مطالعه کرد:
جاذبه بین دو جسم مانند دو سنگ و یا هر دو شیئ دیگر. اگر جه نیروی بین اجسام به روش‌های دقیق قابل اندازه گیری است ولی بسیار ضعیف تر از آن است که ما با حواس معمولی خود آن را درک کنیم. جاذبه زمین بر ما و اجسام اطراف ما که یک عامل تعیین کننده در زندگی ماست و فقط با اقدامات فوق العاده می‌توانیم از آن رهایی پیدا کنیم؛ مانند پرتاب فضاپیماهایی که باید از قید جاذبه زمین رها شوند.

در مقیاس کیهانی یعنی در قلمرو منظومه خورشیدی و بر هم کنش سیاره‌ها و ستاره‌ها، گرانش نیروی غالب است.

آیزاک نیوتن توانست حرکت سیارات در منظومه خورشیدی و حرکت در حال سقوط در نزدیکی سطح زمین را با یک مفهوم بیان کند. به این ترتیب مکانیک زمینی و مکانیک سماوی را که قبلا از هم جدا بودند در یک نظریه واحد با هم بیان کند.

قانون گرانش جهانی
نیرویی که دو ذره به جرم‌های m۱ و m۲ و به فاصله r ازهم به یکدیگر وارد می‌کنند، نیروی جاذبه‌ای است که در امتداد خط واصل دو ذره اثر می‌کند و بزرگی آن برابر است با: F=Gm۱m۲/r^۲

G یک ثابت جهانی است و مقدار آن برای تمام زوج ذرات یکسان است. این، قانون گرانش جهانی آیزاک نیوتن است. برای اینکه این قانون را خوب درک کنیم بعضی خصوصیات آن را یادآور میشویم:

اولا: نیروهای گرانش میان دو ذره، زوج نیروهای کنش-واکنش هستند. ذره اول نیرویی به ذره دوم وارد می‌کند که جهت آن به طرف ذره اول «جاذبه» و در امتداد خطی است که دو ذره را به هم وصل می‌کند. به همین ترتیب ذره دوم نیز نیرویی به ذره اول وارد می‌کند که جهت آن به طرف ذره دوم (جاذبه) و در متداد خط واصل دو ذره است. بزرگی این نیروها مساوی ولی جهت آنها خلاف یکدیگر است.

قسمت‌هایی از این مقاله حذف شده و نسخه کامل آن فقط در فایل‌های word و Pdf موجود هستند.
لطفا برای دریافت نسخه کامل این مقاله فایل‌های word و pdf را دانلود نمائید.

با خرید این محصول فایل word و PDF مربوط به این مقاله را دریافت خواهید کرد.
لینک دانلود بی‌درنگ پس از پرداخت نمایش داده شده و فایل فشرده‌ مربوط به این مقاله آماده دانلود خواهد بود.