الرئيسية / علوم وتكنولوجيا / تعليم / الفرار من الجاذبية

الفرار من الجاذبية


هل تتوق إلى الفرار؟
عندما تقفز في الهواء، سرعان ما تعود إلى الأرض مرتطمًا بها، ليس لأن قوانين الطبيعة تحظر مغادرتك الأرض، بل لأن قفزتك ليست قوية كفاية للإفلات من مجال الجاذبية الأرضية. لتنجح في هذا، يجب أن تتخطى سرعة قفزتك أو تساوي "سرعة الإفلات"، والتي سنعرفها ونستنتجها رياضيًّا وَفق الآتي:

عند قفزك في الهواء؛ فإن طاقتك الحركية (Ek) تعادل:

علمًا بأن (m) هي كتلتك، و(v) ترمز إلى السرعة.

أما طاقة الوضع (Ep) التي تختبرها بفعل سحب الجاذبية الأرضية فإنها تحسب كالآتي:

علمًا بأن (m) كتلتك أنت، مجددًا.
M: كتلة الأرض (5.9736 x 1024 kg).
G: ثابت الجاذبية ويعادل (6.670 × 11-10 m3/kg.s2).
r: نصف قطر الأرض (m 106×(6.38.

ويكمن نجاحك في الإفلات من مجال الجاذبية بتحقق هذه العلاقة:


لذا؛


بإعادة ترتيب المتباينة أعلاه لإيجاد قيمة السرعة (v)، ينتج لدينا:


نستنتج أن سرعة الإفلات (vearth)، توصف بأنها أصغر سرعة تسمح لجسم ما بالفرار من مجال الجاذبية، لذلك:


بتعويض قيم الثوابت آنفة الذكر، نحصل على الآتي:


باستخدام الآلة الحاسبة، ينتج لدينا:

سرعة الإفلات= 11182 م/ث  أي 671 كم/ساعة.

يمكنك استخدام هذه الحسابات لإيجاد سرعة الإفلات الخاصة بأي جسم كروي آخر أيضًا، طالما أنك تعرف كتلته ونصف قطره.
لاحظ أن الصيغة الرياضية لهذه السرعة لا تعتمد على كتلة الجسم المراد حسابها له؛ لهذا فإنك سوف تحقق السرعة نفسها التي يصل إليها فيل مثلًا، بإهمال تأثير مقاومة الهواء الذي يؤثر فيك على نحو مختلف عن الفيل. وإن حصلَ هذا بالفعل ضمن غلاف الأرض الجوي، ستحترق! لتلافي هذا الأمر، يجب أن تدخل نفسك (أنت أو الفيل) في مدار يقل فيه تأثير الغلاف الجوي أو ينعدم، ثم تتسارع حتى تبلغ سرعة الإفلات من ذاك المدار محققًا ما تتوق إليه.

المصادر:
1- هنا
2- هنا
3- هنا

* إعداد: : Amani Ghanem
* تدقيق علمي: : Maissaa Markabi
* تدقيق لغوي: : Fatma Mahmoud
* تعديل الصورة: : Mekki H Al-Sarhan
* نشر: : Rama Al-Wattar

عن admin

شاهد أيضاً

الديدان المجمدة في سيبيريا

Image: http://www.mountain.ru أُعيدت دودة صغيرة إلى الحياة؛ إذ كانت متجمِّدة في التربة الصقيعيَّة في سيبيريا مدة 42 ألف سنة.Image: www.washingtonpost أُذِيبَت رواسبِ التربة الصقيعيَّة للكشفِ عن النيماتودا الحيَّة؛ وتَحدَّد عمر العينات باستخدامِ معايرةِ الكربون، فقد بلغَ عمرها قرابة 42 ألف عام.Image: www.pixfeeds.com وُضِعت الديدانُ في أطباقٍ تحتوي على وسَطٍ مُغذٍ ؛ إذ أظهرَت  علاماتِ الحياةِ تدريجيًّا و بدأَت بالحركةِ  وتناولِ الطعامِ مسجَّلةً رقمًا قياسيًّا للوقتِ الذي يمكنُ فيه للحيوان  البقاء على قيدِ الحياة.Image: s3media.freemalaysiatoday.com علاوةً على اكتشافِ حدودٍ جديدةٍ لقدرةِ الكائنِ الحيِّ على التحملِ، سيكون هذا الاكتشاف مفيدًا عند التفكيرِ بالحفاظِ على أنسجتنا.Image: static1.squarespace.com إحياء الكائنات القديمة ليس جديداً؛ ففي عام 2000 سحب العلماء جراثيم Bacillus مخبأة داخل بلورات ملحية عمرها 250 مليون عام وتمكنوا من إعادتها إلى الحياة.Image: img.newatlas.com لكن لا يمكننا تطبيقُ حيلِ الجراثيم للحفاظِ على حياتها على أنسجتنا المعقدَّة؛ لذلك فإن العثور على هذهِ الحيوانات التي يمكنُ أن تظلَّ نائمةً لعشرات آلاف السنين اكتشاف يستحق الاهتمام.Image: www.irishtimes.com إن معرفة الآليات الكيميائيَّة الحيويَّة التي تستخدمها النيماتودا للحدِّ من أضرار الجليد والتخلص من سلبيات أكسدة الحمض النووي قد تُشير إلى تقنيَّات أفضل للحفظ بالتبريد.Image: www.greengardener.co.uk تُشير هذه القدرة إلى أن النيماتودا لديها آليات تكيفيَّة قد تكون ذات أهمية لمجالات العلوم ذات الصلة؛ مثل البيولوجيا البرديَّة و البيولوجيا الفضائية.Image: www.coniferousforest.comدُرِست الأحياء التي يمكنها التعامل مع تحوُّل سوائلها إلى جليد، مثل الضفادع الخشبيَّة، أملًا بإيجاد طرق لتخزين أنسجة البشر من أجل عمليات زرع الأعضاء أو إحياء أجسام كاملة.Image: siberiantimes.com يبقى للاكتشاف جانب مظلم؛ فهناك مخاوف من أن يؤدي ذوبان الجليد إلى تحرير مسببات الأمراضِ التي حُجِزت لعشرات الآلاف من السنين.المصادر: 1- هنا2- هنا * إعداد: : Nour Alkhatib* تدقيق لغوي: : جهاد محمد* تصميم الصورة: : Juman Hasan* نشر: : Nour Abdou

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *