الجاذبية الكونية والحركة الدائرية
1 / 7
فيزياء · الصف الثاني الثانوي

الفصل الخامس: الجاذبية الكونية والحركة الدائرية

رحلة لاكتشاف أسرار الكون، من حركة الذرة الصغيرة إلى دوران المجرات العظيمة، وكيف فسر نيوتن بقاء الكواكب في مداراتها.

قانون الجذب العام شدة مجال الجاذبية الأقمار الصناعية
المصطلحات العلمية
2 / 7

قاموس الفصل

قانون الجذب العام (Universal Gravitation)
كل جسم مادي في الكون يجذب أي جسم آخر بقوة تتناسب طردياً مع حاصل ضرب كتلتيهما وعكسياً مع مربع البعد بين مركزيهما.
ثابت الجذب العام (G)
هو ثابت كوني عام قيمته تساوي 6.67 × 10⁻¹¹ N.m².kg⁻²، وهو مفتاح فهم قوى التجاذب بين الأجرام.
مجال الجاذبية (Gravitational Field)
الحيز الذي تظهر فيه قوة الجاذبية، حيث تتلاشى هذه القوة تدريجياً كلما زاد البعد حتى ينعدم أثرها.
السرعة المدارية (Orbital Velocity)
السرعة اللازم إكسابها للقمر الصناعي حتى يدور في مدار ثابت حول الأرض بحيث يتساوى انحناء مساره مع انحناء سطح الأرض.
قانون الجذب العام لنيوتن
3 / 7

قوة التجاذب المادي

استطاع نيوتن وضع قانون يفسر دوران الكواكب في مداراتها، حيث اكتشف أن قوة الجاذبية تعتمد على كتل الأجسام المتجاذبة والمسافة الفاصلة بينهما.

★

قوة الجذب متبادلة؛ فكل جسم يجذب الآخر بنفس القوة تماماً.

★

لا تظهر قوة الجاذبية بوضوح إلا عندما تكون الكتل كبيرة جداً (مثل الكواكب).

★

تتناسب القوة عكسياً مع مربع البعد (r²) بين مركزي الجسمين.

قانون الجذب
F = G (Mm/r²)

F: قوة الجذب
M,m: الكتل
r: البعد

💡 معلومة

صغر قيمة G يجعل الجاذبية بين الأجسام الصغيرة غير محسوسة.

القوانين والسرعة المدارية
4 / 7

خزانة القوانين

شدة مجال الجاذبية (g)
g = GM / r²

حيث M كتلة الكوكب، و r نصف قطر المدار (R+h).

السرعة المدارية للقمر الصناعي (v)
v = √(GM / r)

تعتمد السرعة على كتلة الكوكب المَدار حوله وبعد القمر عن مركزه، ولا تعتمد على كتلة القمر نفسه.

الزمن الدوري (T)
T = 2πr / v

الزمن اللازم ليتم القمر دورة كاملة حول الكوكب.

مثال تطبيقي
5 / 7

مثال محلول

📝 السؤال
قمر صناعي يدور حول الأرض على ارتفاع 940km. احسب سرعته المدارية. (علماً بأن R=6360km, M=6x10²⁴kg, G=6.67x10⁻¹¹)

✏️ الحل خطوة بخطوة

1

حساب نصف قطر المدار (r): r = R + h = 6360 + 940 = 7300 km = 7.3 × 10⁶ m.

2

التعويض في قانون السرعة المدارية: v = √(GM / r).

3

v = √(6.67×10⁻¹¹ × 6×10²⁴ / 7.3×10⁶).

السرعة المدارية النهائية

7.4 × 10³ m/s

مراجعة ذاتية
6 / 7

اختبر فهمك

السؤال 1
ما هي العوامل التي تتوقف عليها السرعة المدارية للقمر الصناعي؟
تتوقف على: 1- كتلة الكوكب الذي يدور حوله (M). 2- بعد القمر عن مركز الكوكب (r). ولا تعتمد على كتلة القمر نفسه.
السؤال 2
اذكر ثلاثة أنواع من الأقمار الصناعية واستخداماتها.
1- أقمار الاتصالات (نقل التلفاز والهاتف). 2- الأقمار الفلكية (تصوير الفضاء بدقة). 3- أقمار الاستشعار عن بعد (دراسة الموارد الطبيعية والمناخ).
ملخص الفصل
7 / 7

📋 ملخص الفصل الشامل

✓ الجاذبية قوة متبادلة بين جميع الأجسام.
✓ شدة المجال تقل بزيادة البعد عن المركز.
✓ السرعة المدارية تحفظ القمر في مساره.
✓ الأقمار الصناعية أداة تكنولوجية عصرية.
F = G Mm/r²
v = √(GM/r)
g = GM/r²

عاش يا بطل! الفيزياء محتاجة تركيز وأنت قدها. راجع القوانين وحل أمثلة أكتر.