علت متفاوت بودن سرعت سیارات

منظومه شمسی دارای یک خاصیت مشخص است و آن گردش سیاره‌ها در مسیری معین و با سرعتی مشخص می‌باشد. می‌دانید که یکی از قوانین نیوتن می‌گوید: هر جسمی که به صورت متحرک باشد، بدون هیچ …

منظومه شمسی دارای یک خاصیت مشخص است و آن گردش سیاره‌ها در مسیری معین و با سرعتی مشخص می‌باشد. می‌دانید که یکی از قوانین نیوتن می‌گوید: هر جسمی که به صورت متحرک باشد، بدون هیچ تغییری به حرکت خود ادامه خواهد داد، مگر آنکه نیروی دیگری سبب تغییر حرکت آن شود. برای نمونه زمین می‌خواهد به مسیر مستقیم خود ادامه دهد، اما نیروی گرانش خورشید مانع این امر می‌شود. البته این نیرو به دو صورت بر زمین اعمال می‌گردد.

در حقیقت نیروی گرانش از یک سو سبب می‌شود که اندکی به خورشید نزدیک گردد و از سوی دیگر موجب حرکت جانبی آن می‌شود و ترکیب این دو حرکت چنان است که زمین را در حرکت به دور خورشید و در مسیری ثابت نگه می‌دارد. در حقیقت نیروی گرانش همانند یک نیروی "جانب مرکز" عمل می‌کند و به همین دلیل اجسام را در مدار ثابتی نگاه می‌دارد. حال شما با یک آزمایش ساده می‌توانید علتهای متفاوت بودن سرعت سیارات را بشناسید.

یک آزمایش ساده

شما می‌توانید این حالت را به روش زیر انجام دهید. ابتدا یک گلوله کوچک را به یک نخ محکم ببندید. (توجه داشته باشید که پس از بستن نخ ، محل اتصال آن به گلوله حتی الامکان به صورت عمود بر سطح و در راستای مرکز گلوله باشد.) اکنون می‌توانید با چرخاندن گلوله مشاهده کنید که در مسیری دایره‌ای شکل حرکت گلوله ادامه می‌یابد. نخ در حقیقت همان کار گرانش زمین را انجام می‌دهد. اما هنوز سؤال باقی است و آن این است که چرا سیارات با وجود یکی بودن خورشید سرعتهای متفاوتی دارند؟!

شاید شما نیز فورا به علت این امر پی ببرید. فاصله متفاوت سیارات علت تفاوت سرعت در میان آنهاست. برای آزمایش این امر نیز کافی است شعاع نخ را تغییر دهید. بسادگی متوجه خواهید شد که ، با کوتاهتر شدن شعاع حرکت دایره‌ای شکل ، سرعت حرکت نیز افزایش خواهد یافت. البته یک راه دیگر هم وجود دارد و آن این است که نخ را دور یک میله ببندید و آن را حرکت دهید. در اینصورت با هر دور چرخش گلوله ، به تدریج از طول نخ و در نتیجه از شعاع حرکت کاسته می‌شود و سرعت حرکت افزایش پیدا می‌کند. (مراقب شیشه‌های اطراف باشید!)

نتیجه

اکنون شما علت سرعتهای بالای سیارات نزدیکتر به خورشید را ، در مقابل سیاره‌هایی همچون سیاره پلوتو می‌دانید. این اصل در مورد ماه که به دور زمین می‌گردد و سایر قمرهایی که به دور سیارات منظومه شمسی می‌گردند نیز صدق می‌کند. توجه داشته باشید که تقریبا هیچ نیرویی بجز گرانش ، بر این اجسام عظیم وارد نمی‌شود. در حالی که در آزمایش انجام شده توسط شما ، از اصطکاک هوا صرف نظر شده است!