Header Ads

قوانين كبلر في الفيزياء


قوانين كبلر في الفيزياء
تمكن عالم الفيزياء والفلك جوهانز كيبلر خلال دراسة طويلة لحركة الكواكب حول الشمس وبدعم من ملاحظات أستاذه (تايكو براهي (1601-1546) ومعتمداً على قياساته التي أجراها بنفسه من وضع قوانين تصف حركة الكواكب السيارة حول الشمس وذلك في الفترة (1609 ـ 1619م).
أثبت العالم الفلكي يوهان كبلر في 1609م إن النظام الذي وضعه كوبرنيكوس عن مركزية الشمس هو الوحيد الذي يعكس الحقيقة بدقة. 
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
( ترجع شهرة كوبرنيكوس إلى تبنيه فكرة وجود الشمس وليس الأرض كجسم ثابت في مركز المجموعة الشمسية - نظرية العالم المعروفة وقتها - على أن تتحرك الأجسام الأخرى حولها. وبنظرة مركزية الشمس هذه وقف كوبرنيكوس مناهضاً لتعاليم بطليموس عن مركزية الأرض، التي ظلت وقتها طويلاً غير قابلة للطعن. وقد استند كوبرنيكوس في نظريته التي قدمها إلى أن حركة الأجسام السماوية يمكن تفسيرها بطريقة أفضل وأبسط إذا تركنا فكرة وجود الأرض في مركز الكون.
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
وعن طريق عمليات حسابية معقدة ومتعددة ، وضع كبلر القوانين الثلاثة الهامة فيما يتعلق بحركة الكواكب. وهذه القوانين هي على النحو التالي :
نص قانون كبلر الأول :
((جميع كواكب النظام الشمسي تتحرك حول الشمس في مدار إهليلجي بحيث تقع الشمس في إحدى بؤرتيه))
قوانين كبلر
 وبهذا يكون كبلر قد أثبت صحة نظرية كوبرنيكولاس بأن الشَمس تقع في مركز الكون، وجميع الكواكب والأجرام السماوية الأخرى تدور حولها في مسارٍ ليس دائرياً و إنما في مدار بيضاوي على هيئة قطعٍ ناقص.
 نص قانون كبلر الثاني :
 ((الخط الواصل بين الكوكب والشمس يقطع مساحات متساوية خلال أزمنة متساوية))
 بمعنى أنه يوجد خط وهمي واصل بين الكوكب والشمس ، وهذا الخط الذي يدور بدوران الكوكب حول الشمس؛ وتزداد سرعة دوران الكوكب بزيادة قربه من الشمس ، ويقل الدوران كلما ابتعد الكوكب عن الشمس .
قوانين كبلر
 نص قانون كبلر الثالث :
((  مربع زمن دوره الكوكب حول الشمس تتناسب تناسباً طردياً مع مكعب نصف المحور الكبير (أو متوسط المسافة بين الكوكب والشمس))) 
أي أن النِسبة ما بين مكعب المسافة ومربع الزَمن دائما تعطي مقدارا ثابتا.

بعد قرن تقريبا بين نيوتن أن قوانين كبلر هي نتاج طبيعي لقانونه (التربيع العكسي) في الجاذبية ضمن الشروط الحدّية التي أشير إليها سابقاً. كذلك عمل نيوتن على توسيع قوانين كبلر بطرق مختلفة منها السماح بحساب المدارات حول أجرام سماوية أخرى.
 كان قد أوضح أيضاً الأسباب التي جعلت من النظام الشمسي نموذجاً أقرب ما يكون إلى القانون المثالي ليستعملها كبلر في قوانينه.

يستغرق الكوكب عطارد مثلاً 88 يوماً والأرض 365 في مدارهما مرة واحدة حول الشمس، وإذا ضرب كلا الرقمين بنفسه للحصول على مربعهما نحصل على 7744 وبالتالي 133225. ويبلغ الرقم الثاني حوالي 177 أضعاف للأول. ولننتقل الآن إلى نسبة بعدهما عن الشمس. فبُعد عطارد في المتوسط حوالي 36 مليون ميل عن الشمس أما الأرض فتبعد حوالي 93 مليون ميل في المتوسط. واذا ما ضربنا الأرقام بنفسهما مرتين للحصول على القيمة التكعيبية لهما نحصل على 46656 و 804357. وهنا نجد أن النسبة بين هذين الرقمين قريبة جداً من النسبة الأولى أي 17:1.
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
يمكنكم من أدناه 


ليست هناك تعليقات

يتم التشغيل بواسطة Blogger.