هل تسقط كل الأشياء بنفس السرعة؟ سؤال علمي يجمع بين أهم المفاهيم الأساسية في الفيزياء، حيث يتضمن السقوط الحر، والفرق بين الكتلة والجاذبية، وتحديد العلاقة بين الأجسام والجاذبية. وفي هذا المقال سيتم عرض الإجابة النموذجية لهذا السؤال مع تعريف النسب الحر، والشرح المبسط لقوانين نيوتن الكلاسيكية.
مفهوم السقوط الحر
قبل الإجابة على السؤال الرئيسي للمقال، هل كل الأشياء تسقط بنفس السرعة، لا بد من تعريف السقوط الحر، والذي يسمى باللغة الإنجليزية “السقوط الحر”، وهو في الفيزياء الكلاسيكية، وبناء على مبدأ النسبية، هو سقوط الجسم باتجاه مركز الكرة الأرضية بطريقة طبيعية، أي دون التأثير عليه بقوة خارجية، باستثناء القوة المكتسبة من الجاذبية الأرضية والتي تتميز بتسارع يبلغ حوالي 9.81 م/ث.2وهو مقدار ثابت لجميع الأجسام الموجودة على سطح الكرة الأرضية دون تأثير كتلتها.
هل تسقط كل الأشياء بنفس السرعة؟
نعمتسقط جميع الأجسام بنفس السرعة، بغض النظر عن اختلاف كتلتها وأوزانها، في حالة السقوط الحر، وهو ما اكتشفه لأول مرة العالم الإيطالي جاليليو جاليلي منذ ما يقرب من 400 عام، وهو ما بررته قوانين نيوتن، و قانون التسارع، والذي يتمثل في معدل التغير في سرعة جسم يتحرك في اتجاه معين خلال نسبة مئوية محددة من الزمن.
تجربة جاليليو جاليلي
لتوضيح الإجابة على سؤال هل تسقط جميع الأجسام بنفس معدل تغير المسافة بالنسبة للزمن، أجرى جاليليو تجارب فيزيائية، وذلك بوضع الكرات على مستوى مائل حيث حاول إيجاد العلاقة بين الزمن والمسافة المقطوعة، حيث وجد أن معدل تغير المسافة بالنسبة إلى الزمن يزداد كلما تحركت الكرة إلى أسفل المنحدر، وأن المسافة تعتمد على مربع الزمن، على الرغم من اختلاف كتلة الكريات.
قانون نيوتن للجاذبية
تعرف الجاذبية في الفيزياء بالجاذبية، وهي ميل الأجسام إلى الانجذاب تجاه بعضها البعض، وهي نظرية اكتشفها العالم إسحاق نيوتن، وأسماها قانون الجذب العام، أو بالإنجليزية “قانون نيوتن للجذب العام”، والذي ويقتضي أن قوة الجذب بين أي جسمين تتناسب طرديا مع كتلتهما، ولكن قانون التربيع العكسي ينص على أن قوة الجذب تتناسب عكسيا مع مربع المسافة بينهما.
هل تسقط كل الأشياء بنفس السرعة؟ من أهم الأسئلة التي تطرح في دروس الفيزياء الكلاسيكية والتي هي أحد فروع الفيزياء والتي تهتم بدراسة الظواهر الحركية للأجسام والقوى المسببة لحركتها وهي نظريات أساسية تعتمد على قوانين نيوتن للحركة، وقانون الجاذبية العامة، والتحليل البصري، ونظريات الإشعاع الكهرومغناطيسي، ومبدأ النسبية، وشكل هذا الفرع حجر الزاوية في العلوم الفيزيائية الحديثة والمتقدمة.