السؤال: إذا كانت كتلة رائد فضاء 80 kg وقد فقد % 25 من وزنه عند نقطة في الفضاء فما شدة مجال جاذبية الأرض عند هذه النقطة
- الإجابة: 7.35 متر/ثانية²
شرح الإجابة:
في البداية، من الضروري أن نميز بين الكتلة والوزن. الكتلة تبقى ثابتة في أي مكان، بينما الوزن يتغير حسب شدة مجال الجاذبية. القانون الفيزيائي الذي يربط بينهما هو:
الوزن = الكتلة × شدة مجال الجاذبية الأرضية (g).
وعند سطح الأرض، تُقدّر قيمة g تقريباً بـ 9.8 m/s²، مما يعني أن الوزن الأصلي لرائد الفضاء يُحسب كالتالي:
80 × 9.8 = 784 نيوتن.
لكن عند نقطة معينة في الفضاء، فقد رائد الفضاء 25% من وزنه، أي أن وزنه الجديد أصبح 75% من وزنه الأصلي. هذا التحول يُترجم رياضياً إلى:
0.75 × 784 = 588 نيوتن.
الآن، نعود إلى القانون الأساسي لحساب شدة مجال الجاذبية في تلك النقطة، فنقسم الوزن الجديد على الكتلة الثابتة:
588 ÷ 80 = 7.35 m/s².
وهكذا، نستنتج أن شدة مجال جاذبية الأرض عند تلك النقطة في الفضاء تساوي 7.35 متر لكل ثانية مربعة، مما يدل على أن الجاذبية هناك أقل بنسبة واضحة من الجاذبية على سطح الأرض، وهو ما يفسر انخفاض وزن رائد الفضاء دون أن تتغير كتلته.
إقرأ أيضا:ليس المقصود بالقراءة السريعة أن تقرأ سريعًا فقط، وإنما