ينص قانون كبلر الثالث على أن مربع مدة دورة الكوكب حول الشمس تتناسب مع مكعب نصف طول المحور الأصغر لمداره

حل سؤال: ينص قانون كبلر الثالث على أن مربع مدة دورة الكوكب حول الشمس تتناسب مع مكعب نصف طول المحور الأصغر لمداره

• اجابة السؤال هي: خطأ عبارة خاطئة.

شرح الإجابة :

دعنا نتناول الموضوع بتأنٍ لكي تتضح الصورة كاملة. قانون كبلر الثالث، وهو أحد القوانين الأساسية التي تصف حركة الكواكب، يقدم لنا علاقة رياضية محددة تربط بين مدة دوران الكوكب حول الشمس وحجم مداره. لكن، ما هي بالضبط هذه العلاقة، ولماذا العبارة المذكورة في السؤال غير دقيقة؟

في البداية، يجب أن نفهم أن مدار الكوكب ليس دائرة كاملة، بل هو شكل بيضاوي. هذا الشكل البيضاوي له محورين: محور أكبر وهو الأطول، ومحور أصغر وهو الأقصر. النقطة المحورية في فهم قانون كبلر الثالث تكمن في المحور الأكبر.

والآن، نأتي إلى صلب الموضوع. قانون كبلر الثالث ينص تحديدًا على أن مربع *مدة الدوران* للكوكب حول الشمس يتناسب طرديًا مع مكعب *نصف طول المحور الأكبر* للمدار، وليس المحور الأصغر كما ذكر في السؤال. بمعنى آخر، كلما كان المحور الأكبر للمدار أطول، زادت مدة دوران الكوكب حول الشمس. هذه العلاقة الرياضية يمكن التعبير عنها بمعادلة رياضية دقيقة، ولكن الأهم هو فهم المفهوم الأساسي.

لتبسيط الأمر، تخيل أن لديك كوكبين يدوران حول الشمس. الكوكب الأول يدور في مدار بيضاوي كبير نسبيًا، بينما يدور الكوكب الثاني في مدار بيضاوي أصغر. بناءً على قانون كبلر الثالث، فإن الكوكب الذي يدور في المدار الأكبر سيستغرق وقتًا أطول لإكمال دورة كاملة حول الشمس مقارنة بالكوكب الذي يدور في المدار الأصغر. هذا لأن المحور الأكبر لمداره أطول.

إقرأ أيضا:مواقع التواصل الاجتماعي هي أحد أساليب حروب الجيل

إضافة إلى ذلك، يجب أن نوضح أن القانون يعتمد على *نصف* طول المحور الأكبر، والذي يعرف بـ نصف المحور الرئيسي (semi-major axis). هذه النقطة مهمة لأنها تحدد بدقة القيمة التي يتم استخدامها في الحسابات. بالتالي، الخطأ في العبارة الأصلية يكمن في الإشارة إلى “نصف طول المحور الأصغر” بدلاً من “نصف طول المحور الأكبر”.

لتوضيح أهمية هذا القانون، يمكننا النظر إلى الكواكب السيارة في نظامنا الشمسي. الكواكب الأبعد عن الشمس، مثل نبتون وأورانوس، لديها مدارات أكبر بكثير من الكواكب الأقرب مثل الأرض والمريخ. ونتيجة لذلك، فإن مدة دوران هذه الكواكب البعيدة حول الشمس (أي طول السنة على هذه الكواكب) أطول بكثير من مدة دوران الكواكب القريبة. على سبيل المثال، تستغرق الأرض حوالي 365 يومًا لإكمال دورة واحدة حول الشمس، بينما يستغرق نبتون حوالي 165 سنة أرضية لإكمال دورة واحدة! هذا الفرق الشاسع يعكس بشكل مباشر العلاقة التي يصفها قانون كبلر الثالث.

علاوة على ذلك، هذا القانون ليس مجرد معادلة رياضية مجردة، بل هو أداة قوية لفهم ودراسة الأنظمة الكوكبية الأخرى خارج نظامنا الشمسي. باستخدام قانون كبلر الثالث، يستطيع العلماء تقدير كتلة النجم الذي تدور حوله الكواكب الخارجية، وذلك بناءً على معرفة مدة دوران الكواكب وحجم مداراتها. هذه المعلومات تساعدهم في فهم تكوين وتطور هذه الأنظمة الكوكبية البعيدة.

إقرأ أيضا:من فقد زوجته فطحل

وبالعودة إلى السؤال الأصلي، يتضح الآن لماذا العبارة خاطئة. قانون كبلر الثالث يربط مربع مدة الدوران بمكعب نصف طول المحور الأكبر، وليس المحور الأصغر. هذا التفريق الدقيق هو جوهر القانون، وهو ما يسمح لنا بفهم حركة الكواكب وعلاقتها بالشمس. بالتالي، الإجابة الصحيحة هي أن العبارة خاطئة. وتستند هذه الخلاصة إلى فهمنا العميق لقانون كبلر الثالث وأهميته في علم الفلك.

إقرأ أيضا:حل أسئلة درس القضايا المنطقية اول ثانوي وثالث متوسط

لذا، يجب التأكيد على أن الفهم الصحيح لقوانين كبلر، بما فيها قانون كبلر الثالث، يمثل حجر الزاوية في دراسة علم الفلك وفهمنا للكون من حولنا. هذه القوانين، على الرغم من بساطتها الظاهرية، تحمل في طياتها معلومات قيمة حول حركة الأجرام السماوية وتفاعلاتها المتبادلة.