אנו מסבירים מהו כוח הכבידה וכיצד ניתן למדוד את הקבוע הזה של הטבע. כמו כן, היחידות שלו וכמה דוגמאות.
מה זה כוח המשיכה?
כוח הכבידה או כוח הכבידה הוא תופעה של טֶבַע שבאמצעותם הגופים שיש להם מסה מושכים זה את זה באופן הדדי, בעוצמה גדולה יותר ככל שהגופים הללו מסיביים יותר. זוהי אחת מארבע האינטראקציות הבסיסיות שלחוֹמֶר, ומכונה גם "כבידה" או "אינטראקציה גרביטציונית".
משיכה זו היא מה שהכוכב מפעיל כדור הארץ על כל החפצים שבו, וגורם לדברים ליפול. אבל אפשר לראות את זה גם בקרב כוכבים חלל, כגון כוכבי לכת המסלול הזה שמש (נמשך על ידי כוח המשיכה שלו) או מטאוריטים שנמשכים ל מסה של התוכנית שלנו ובסופו של דבר מתפוררים ב אַטמוֹספֵרָה.
החוק הכללי של הפיזיקה השולט בפעולת הכבידה הוא (במכניקה הקלאסית)חוק הכבידה האוניברסלי, שנוסח על ידי אייזק ניוטון בשנת 1687. בו מסביר המדען האנגלי כי אותו כוח משיכה שגורם לדברים ליפול על הקרקע הוא זה שמחזיק את כוכבי הלכת במסלולם ביחס לשמש.
הרבה יותר מאוחר, במאה ה-20, הפיזיקאי אלברט איינשטיין הניח את תורת היחסות הכללית שלו, שבה ניסח מחדש היבטים מסוימים של הכבידה וחנך נקודת מבט חדשה על התופעה: זו היחסית, שלפיה כוח הכבידה לא ישפיע רק עלמֶרחָב, אלא למזג אוויר.
בניגוד לאינטראקציות הבסיסיות האחרות ב-עוֹלָם, נראה שכוח המשיכה הוא הכוח השולט למרחקים ארוכים (שלושת האחרים מתרחשים במרחקים הרבה יותר מיידיים), האחראי עלתְנוּעָה של הכוכבים השמימיים ושל אינטראקציות רבות של חומר הכוכבים.
איך מודדים את כוח הכבידה?
הכוח המשיכה נמדד ביחס לתְאוּצָה שמדפיס על העצמים עליהם הוא פועל, כל עוד לא מתערבים כוחות אחרים. תאוצה זו חושבה, על פני כדור הארץ, בכ-9.80665 מ' לשנייה.
מאידך, ניתן למדוד את כוח הכבידה באמצעות נוסחאות שונות, בהתאם לגישה הפיזיקלית הספציפית (מכניקה קלאסית או רלטיביסטית), והוא מיוצג בדרך כלל, כמו כוחות אחרים, בקילוגרמים של כוח או בניוטון (N).
יחידות מדידה לכוח הכבידה
כפי שאמרנו זה עתה, כוח המשיכה נמדד בדרך כלל בניוטון (N) כאשר אנו מתייחסים לכוח הכבידה, וב-m/s2 כאשר מדובר בתאוצה הנגרמת על ידי משיכה של גוף מסיבי על גוף אחר בעל פחות מסה. דוגמה לכך היא התאוצה שגורם כדור הארץ על עצם שנפל.
דוגמאות לחומרה
כמה דוגמאות המאששות את פעולת כוח הכבידה הן הבאות:
- התאוצה שעצם מציג בנפילה חופשית, כפי שאמרנו קודם: ככל שכוח הכבידה הנובע מכדור הארץ פועל עליו, המהירות בה הוא נע עולה בהדרגה עם הזמן.
- מקרה הפוך: חפץ שנזרק בכל כוחותינו בקו ישר, יסבול מהאטה בתנועתו עקב כוח הכבידה הפועל לכיוון מרכז כדור הארץ, ובסופו של דבר מאלץ אותו ליפול חופשי.
- מסלולם של כוכבי הלכת סביב כוכבים גדולים יותר, כגון כוכבי הלכת סביב השמש, או הירחים ו לוויינים טבעיים מסביב לכוכבי הלכת. זה המקרה עם הפלנטה שלנו ושלנו ירח, לדוגמה.
- מטאוריטים שמתקרבים או אפילו מתנגשים בכדור הארץ או בכוכבי לכת אחרים נמשכים על ידי המסות הגדולות שלהם.