طاقة ثقالة

مشاهدات

1046 جول.

إضافةً إلى ذلك، ويعتمد تنامي جرم سماوي على قوة الجذب . فمثلا توجد في الكون أنواع من النجوم الثنائية ربما يصدر أحدهما أشعة إكس ناتجة عن كونه نجما نيوترونيا يتنامى عن طريق ابتلاعه لمادة من النجم الآخر .

وفي السياق ذاته، عندما يتقلص نجم تبلغ كتلته كتلة الشمس إلى نجم نيوتروني ينقص نصف قطره شديدا حتى يصبح نحو 16كيلومتر . وطبقا للمعادلة (1) تنطلق منه خلال فترة زمنية وجيزة طاقة قدرها

علاوةً على ذلك، يفسر انطلاق وتحرر طاقة الجذب من مستعر أعظم إشعاعه الشديد للضوء و لأشعة غاما. كما أن تلك الطاقة هي المسؤولة كذلك عن النشاط الضوئي للمجرات النشطة.

تعريف

في هذا الإطار، تؤثر قوة الجاذبية بين أي جسمين بحسب كتلة كل منهما . فإذا إردنا إبعاد أحد الجسمين عن الآخر فلا بد من أن نبذل شغلا . وبالعكس عندما ينجذب جسم من مالا نهاية إلى جسم آخر فإنه يفقد تلك الطاقة التي اكتسبها أثناء الابتعاد عنه . كذلك يبذل صاروخ في ابتعاده عن الأرض شغلا، لأنه يقاوم جذب الأرض له. فإذا نفذ وقوده قبل وصوله إلى المدار فإنه يسقط ثانيا على الأرض محررا الطاقة التي اكتسبها أثناء صعوده (أنظر طاقة الوضع).

وفي السياق ذاته، قوة الجاذبية هي التي تربط الأجرام السماوية بعضها البعض، وهي التي تشكل بنية الكون في حجمه الكبير. وهي واحدة من أربعة قوى تسيطر على المادة وتشكلها في أحجامها الصغرية إلى أحجامها الكبيرة، سواء كانت أجراما سماوية أو جسم الإنسان أو الأحياء أو الجزيئات وكل ما هو دون ذلك . الثلاثة قوى الأخريات هم : قوة نووية وهي المسؤولة عن ترابط البروتونات والنيوترونات في نواة الذرة ، قوة ضعيفة وهي المسؤولة عن التحول النووي والنشاط الإشعاعي للمواد، و قوة كهرومغناطيسية وهي القوتان المندمجتان الكهربيائية والمغناطيسية .

G ثابت الجاذبية,

علاوةً على ذلك، وبناء على ذلك تكون طاقة الوضع (الجذب) للقمر الصناعي ذو كتلة m :

علاوةً على ذلك، يمكن تطبيق المعادلة كذلك على جذب الأرض والشمس، بوضع كتلة كل منهما في المعادلة والتعويض عن المسافة بينهما r ، وهي تعادل 150 مليون كيلومتر.

r المسافة بينه وبين الأرض.

وعلى صعيد آخر، نجد أن تلك الطاقة لها علامة سالبة لأنها قوة تجاذب، أي تزداد كلما اقترب القمر الصناعي من الأرض . في نفس الوقت تؤثر قوة جذب القمر الصناعي على الأرض، ولكنها أضعف كثيرا عن قوة جذب الأرض له لأنه أصغر كتلة . وفي الواقع يتبادل الجسمان قوى الجذب بينهما، فما الجذب إلا تأثير متبادل بين جسمين أو أكثر.

• اقرا كذلك
• تنامي
• ثقالة
• ثابت الجاذبية
• عملاق عظيم
• انفجار أشعة غاما 090423
• يوهانز كبلر
• نباض مزدوج 1913+16
• نجم
• مدار
• مجرة حلزونية
• مجرة عباد الشمس
• قزم أبيض
• ثقب اسود
• حد روش

إضافةً إلى ذلك، ملحوظة : عندما نجري الحساب نضع في المعادلة كتلتي الأرض والشمس بوحدة كيلوجرام ونضع المسافة بوحد متر فنحصل على الطاقة بينهما بوحدة الجول .

كتلة الأرض ،

R: نصف قطر الجسم المتقلص

من جانب آخر، في تفاعل ألفا الثلاثي حيث يندمج الهيليوم في الشمس فهو ينتج طاقة نووية قدرها

مقارنة:

في هذا الإطار، عندما تتقلص سحابة غازية هائلة لتكوّن نجما في حجم الشمس تصدر منه طاقة تقدر بنحو ف

في هذا الإطار، ينتج عن اشتعال مخلوط انفجاري ذو كتلة تعادل كتلة الشمس طاقة قدرها 1033 جول فقط (طاقة كيميائية). أي أن طاقة الجذب تفوق الطاقة الكيميائية في هذه الحالة نحو 100 مليون مرة . وهي تعتمد على الكتلة.

في هذا الإطار، 1041 جول . بعض تلك الطاقة الناتجة عن التقلص تحت تأثير الجاذبية يتحول جزء منها إلى طاقة حرارية وجزء آخر إلى نيوترينوات إشعاعية .

1045 جول.

تقديرها

• (1)
• حيث:
• G: ثابت الجذب,

وفي هذا الصدد، طبقا لقانون الجذب العام لنيوتن تبلغ طاقة الجاذبية (أو طاقة الثقالة ) لجسم كتلته M :

قمر صناعي حول الأرض

"حيث:

:

من جانب آخر، نفترض أن قمرا صناعيا يدور في فلك دائري حول الأرض، فيكون واقعا تحت تأثير قوة الجذب للأرض والتي تشكل له جهدا موضعيا يبلغ قدره:

تبلغ طاقة دوران نجم نيوتروني نحو

1040 جول.