WikiSysop: ١ مراجعة: فيزياء

2010-11-12T22:01:23Z

١ مراجعة: فيزياء

صفحة جديدة

[[Image:Shoemaker-levy-tidal-forces.jpg|thumbnail|300px|تحطم مذنب شومخر-لفي9 بتأثير قوة المد والجذر عند اقترابه من المشتري .]]
قوة المد و الجزر هي نأثبر ثانوي لقوة [[جاذبية (فيزياء)|الجاذبية ]] وتتمثل في ظاهرة [[المد والجزر]]. وتزداد هذه القوة بسبب لأن قوة الجاذبية بالنسبة لواحدة [[الكتلة]] الناتجة من جسم أول تؤثر في جسم ثاني . و تختلف هذه القوة عبر القطر بحيث يتأثر القسم المقابل للجسم الأول بهذه القوة بشكل أكثر من الآخر.
و كثير ما يستخدم تعبير قوة المد و الجزر في [[ميكانيكا سماوية|الميكانيك السماوي]] وتشير إلى الحالة التي يكون عليها جسم أو مادة (على سبيل المثال المياه أو القمر )تقع أساسا تحت تأثير جاذبية جسم آخر (مثل الأرض).<ref>[http://adsabs.harvard.edu/full/1977SvAL....3...96A "On the tidal force"], I N Avsiuk, in "Soviet Astronomy Letters", vol.3 (1977), pp.96-99</ref>

== شرح قوة المد و الجزر ==
[[Image:Field tidal.png|thumb|left|260px|تأثير قوة المد و الجذر على شكل كروي.]]
عندما يخضع جسم أول لتأثير الجاذبية لجسم ثاني فإن الحقل سيتغير بشكل كبير بين جانبي الجسم المقابل للجسم الثاني و الجانب البعيد. يبين الشكل المجاور تغير قوة الجاذبية على جسم كروي (جسم أول) نتيجة تعرضه لجسم آخر (الجسم الثاني). تسبب هذه القوة حدوث [[إجهاد (فيزياء)|اجهادات]] في كلا الحالتين , و أحيانا قد تسبب تحطم أحدهما أو جزء منه.<ref name=Penrose>{{cite book |title=The Emperor's New Mind: Concerning Computers, Minds, and the Laws of Physics |author=R Penrose |page=264 |url=http://books.google.com/books?id=oI0grArWHUMC&pg=PA264&vq=tidal&dq=tidal+force&lr=&as_brr=0&source=gbs_search_s&sig=ACfU3U3N2jyScOSJZu-GxBiQrTnEiaL5QA
|isbn=0192861980 |year=1999 |publisher=Oxford University Press}}</ref> و لمعرفة قوة المد و الجزر يدخل تعريف [[حد روش]] و الذي هو المسافة عن [[كوكب]] الذي سيسبب تحطم أي جسم يقع ضمنها نتيجة قوة المد و الجزر و ذلك بسبب أن تغيرات قوة المد و الجزر من الكوكب ستتغلب على قوة الترابط الداخلي بين الجزيئات المكونة للجسم االداخل ضمن هذه المسافة.<ref name=Blanc>{{cite book |title=The Solar System |page=16 |url=http://books.google.com/books?id=Je61Y7UbqWgC&pg=PA16&vq=tide&dq=tidal+force&lr=&as_brr=0&source=gbs_search_s&sig=ACfU3U1a7gm97Sow1S17TnMtjsMYdSk1VQ#PPA16,M1
|author=Thérèse Encrenaz, J -P Bibring, M Blanc |isbn=3540002413 |year=2003 |publisher=Springer }}</ref> تحدث الاجهادات عندما يكون حقل الجاذبية غير متجانس ففي حالة كونه متجانس فإن الجزيئات الداخلية في الجسم الثاني سوف ت[[تسارع]] في نفس الاتجاه و نفس النسبة

== تأثيرات قوة المد و الجزر ==

عندما يخضع جسم كروي مرن إلى تأثير قوة المد و الجزر فإنه سيتشوه في الشكل دون حدوث أي تغير في [[الحجم|حجمه]] فالجسم الكروي سيتحول إلى شكل [[قطع ناقص]] بحيث يقابل الانتفاخ الجسم الثاني. يعتبر ما يحدث لمياه [[محيط (جغرافيا)|محيطات]] [[الأرض]] تقريبا تشوه بيضوي بسبب تأثير [[القمر]]. يدو كل من الأرض و القمر تقريبا حول [[مركز الكتلة|مركزي كتلتيهما]] في ما يعرف [[مركز باري]] وتأمن جاذبية الجاذبية [[قوة جذب مركزي|قوة الجذب المركزية]] اللازمة للمحافظة على هذه الحركة. بالنسبة لمراقب على الأرض قريب من مركز باري يرى الأرض كالجسم الأول و القمر كالجسم الثاني وهكذا تتأثر الأرض بجاذبية القمر وتصبح كل أجزاء الأرض تابعة لجاذبية القمر متسببة في إعادة توزيع مياه المحيطات بحيث تبرز المياه في الاتجاه المقابل للقمر و تبتعد في الآخر..<ref name=Americana>{{cite book |title=The Encyclopedia Americana: A Library of Universal Knowledge |author=Rollin A Harris |page=611–617 |url=http://books.google.com/books?id=r8BPAAAAMAAJ&pg=PA612&dq=tidal+force&lr=&as_brr=0#PPA612,M1
|publisher=Encyclopedia Americana Corp. |year=1920 |edition=Vol. 26 }}</ref>

عندما يدور جسم تابع لقوة المد و الجزر فإن الاحتكاك الداخلي ينتج عن تبدد الطاقة الحركية الدورانية إلى حرارة. و إذا كان الجسم قريبا من الجسم الأساسي فهذا يؤدي إلى تقيده المدي ضمن مداره كما هي حالة القمر بالنسبة للأرض. كما ينتج التأثير الحراري لقوة المد و الجزر [[بركان|براكين]] على سطح [[لو (قمر)|لو ]] [[قمر طبيعي|قمر ]] [[المشتري]] . كما تسبب الاجهادات الناتجة من قوة المد والجزر [[زلزال|زلازل]] منتظمة على سطح القمر.

كما تساهم قوة المد والجزر في إعادة توزيع مياه المحيطات و توزيع درجات الحرارة عن طريق نقل الطاقة الحرارية باتجاه القطبين .<ref> {{ cite web
| title =Millennial Climate Variability: Is There a Tidal Connection?
| url =http://ams.allenpress.com/archive/1520-0442/15/4/pdf/i1520-0442-15-4-370.pdf
}}</ref>

إن تأثير قوة المد و الجزر واضح جدا خصوصا في الأجسام الصغيرة عندما تقع قرب أجسام ذات كتلة عالية مثل [[نجم نيوتروني|النجوم النيوترونية]] أو[[ثقب أسود|ثقوب سوداء]] و هي المسؤولة عن [[تأثيرات معكرونية|التأثيرات المعكرونية]] في انهيار المادة .

== العلاقات الرياضية ==

من [[قانون الجذب العام لنيوتن]]
:<math>\vec F_g = - \hat r ~ G ~ \frac{M m}{R^2}</math> . . . , و . . . <math>\vec a_g = - \hat r ~ G ~ \frac{M}{R^2}</math> . . . ,
حيث ''m'' كتلة الجسم
''R'' المسافة من مركز الكرة ذات الكتلة ''M'' الخاضعة لقوة <math>\vec F_g</math> معادلة لتسارع <math>\vec a_g</math>

حيث <math>\hat r</math> [[متجه الوحدة]]

لنعتبر الآن أن التسارع ناتج عن كتلة كروية ''M'' تخضع لجسم صغير قريب ذو كتلة ''m'' و ''R'' هي المسافة بين مركز ''M'' و ''m''
ولتكن ''∆r'' هي المسافة التي يبعدها الجزيء الخارجي للجسم ''m'' و للتبسيط نعتبر أن الجزيء الذي يبعد ''∆r'' هو أول ما يتأثر بالجسم ''M'' . فإذا ما كان الجسم ''m'' كروي و بنصف قطر ''∆r'' عندها يعتبر هذه الجزئ واقع على سطح هذا الجسم و سيقع على مسافة (R ± ∆r) من مركز الجسم ''M'' و بالتالي سيصبح القانون:

:<math>\vec a_g = - \hat r ~ G ~ \frac{M}{(R \pm \Delta r)^2}</math>

و بإخراج ''R''<sup>2</sup> كعامل مشترك

:<math>\vec a_g = - \hat r ~ G ~ \frac{M}{R^2} ~ \frac{1}{(1 \pm \Delta r / R)^2}</math>

و حسب [[متسلسلة ماكلاورين]]

:<math>\vec a_g = - \hat r ~ G ~ \frac{M}{R^2} \pm \hat r ~ G ~ \frac{2 M }{R^2} ~ \frac{\Delta r}{R} \mp \cdots </math>

يمثل الحد الأول تسارع الجاذبية بسبب تأثير M في جسم مرجعي m

ويعتبر تسارع المد و الجزر المحوري و الذي يعطى بالعلاقة:
:<math>\vec a_t</math>(محوري) <math> ~ \approx ~ \pm ~ \hat r ~ 2 \Delta r ~ G ~ \frac{M}{R^3} </math>

== المراجع ==
{{reflist}}
[[تصنيف: فيزياء]]
[[تصنيف: فيزياء فلكية]]
[[تصنيف: ميكانيكا سماوية]]

[[als:Gezeitenkraft]]
[[bg:Приливна сила]]
[[ca:Força de marea]]
[[cs:Slapová síla]]
[[da:Tidevandskraft]]
[[de:Gezeitenkraft]]
[[el:Παλιρροϊκές δυνάμεις]]
[[en:Tidal force]]
[[eo:Tajda forto]]
[[es:Fuerza de marea]]
[[fi:Vuorovesivoima]]
[[fr:Force de marée]]
[[he:כוחות גאות ושפל]]
[[it:Forza di marea]]
[[ja:潮汐力]]
[[ko:기조력]]
[[lt:Potvyninės jėgos]]
[[no:Tidevannskrefter]]
[[pl:Siła pływowa]]
[[pt:Força de maré]]
[[ru:Приливные силы]]
[[simple:Tidal force]]
[[sk:Slapová sila]]
[[sl:Plimska sila]]
[[sv:Tidvattenkrafter]]
[[th:แรงไทดัล]]
[[zh:潮汐力]]

قوة المد والجزر - تاريخ المراجعة

WikiSysop: ١ مراجعة: فيزياء