إذا ضاعفنا كتلة تخضع لمجال الأرض الجاذبي فماذا يحدث للقوة التي يولدها هذا المجال على هذه الكتلة

السؤال: إذا ضاعفنا كتلة تخضع لمجال الأرض الجاذبي فماذا يحدث للقوة التي يولدها هذا المجال على هذه الكتلة؟

• الإجابة: ستتضاعف القوة أيضاً.

شرح الإجابة:

إن العلاقة بين كتلة أي جسم وقوة الجذب الأرضي المؤثرة عليه هي علاقة مباشرة وثابتة، تعرف بالارتباط الطردي. بعبارة أخرى، كلما زادت كمية المادة في جسم معين، ازدادت قوة الثقالة التي يمارسها حقل الجاذبية الأرضي عليه بنفس النسبة تماماً، فهي معادلة متوازنة لا تقبل التغيير.

ولتوضيح الصورة، تخيل أن حقل الجاذبية الأرضي يمثل قوة ثابتة تؤثر على كل كيلوجرام من المادة بنفس المقدار. فعندما نضاعف الكتلة، فإننا ببساطة نقدم ضعف عدد الكيلوجرامات لهذا الحقل ليؤثر عليها، وبالتالي، فإن المحصلة النهائية للقوة ستكون ضعف ما كانت عليه في الحالة الأولى.

هذا المبدأ هو جوهر مفهوم الوزن الذي نستخدمه يومياً، فالوزن ليس إلا قياساً لقوة جذب الكوكب للكتلة. لذلك، فإن جسماً كتلته 10 كيلوجرامات يتعرض لقوة جذب (وزن) تساوي نصف القوة التي يتعرض لها جسم آخر كتلته 20 كيلوجراماً، وهذا يفسر لماذا نشعر بأن الأجسام الأثقل تتطلب مجهوداً أكبر لرفعها.

خلاصة القول، إن مضاعفة كتلة الجسم تعني حتمياً مضاعفة قوة الجذب الواقعة عليه من قِبل مجال الجاذبية الأرضي. فالأمر ليس مجرد صدفة، بل هو قانون فيزيائي أساسي يحكم تفاعل الأجسام المادية مع حقول الجاذبية في الكون.