في هذه المقالة، قبل أن نتعرف على موقع مركز ثقل الكرة الأرضية، يجب أولا أن نعرف ماهية الكرة الأرضية، وكذلك يجب أن نعرف مركز جاذبية الأرض.
كما يتوجب علينا أيضا أن نعرف المفهوم المتعلق بمركز ثقل الكرة الأرضية وما هي الفوائد المرتبطة بمعرفة وتحديد مركز ثقل الجاذبية الكروية.
ففي هذه المقالة سنتناول العديد من المواضيع المتعلقة بمركز ثقل الكرة الأرضية، فتابعونا.
تعريف الكرة الأرضية
- الأرض، أو كوكب الأرض، هو جسم ثلاثي الأبعاد في المجموعة الشمسية، ويعتبر مسكنا للملايين من الكائنات الحية، بما في ذلك البشر.
- إنها أكبر كوكب من بين الأربعة الكواكب: عطارد والزهرة والمريخ والأرض.
- حيث أن الأرض ذو شكل بيضاوي أو كروي فهي تعد المكان الوحيد الذي يوجلد عليه حياة.
نرشح لك أيضا: أين يقع أعلى جبل في الكرة الأرضية
كتلة الكرة الأرضية
تتمثل كتلة الأرض في مجموع الأوزان على سطح كوكب الأرض، ويمكن حساب هذه الكتلة بطرق مختلفة كالتالي:
- قانون الجذب العام لنيوتن: وفقا لهذا القانون، فإن قوة الجذب بين كتلتين تتناسب مع ناتج ضربهما وتتناقص تناسبيا مع مربع المسافة بينهما.
- باستخدام قوانين نيوتن في الفيزياء: وذلك من خلال استخدام المعلومات القديمة، مثل مسافة القمر عن الأرض والوقت الذي يستغرقه القمر للدوران حول الأرض.
- نظرا لأن حركة القمر حول الأرض هي حركة دائرية، فإنها تخضع لقوانين الجاذبية العامة وقوانين الحركة الدائرية التي يتم حسابها.
طبقات الكرة الأرضية
بعدما تعرفنا سابقا على الكرة الأرضية أو الكوكب الأرضي، ينبغي علينا الآن معرفة ودراسة الطبقات المكونة للأرض.
حيث أن الأرض تتكون من عدة طبقات، فكل طبقة منها ذات أعماق وكثافات مختلفة، وهي كالآتي:
عمق اللب الداخلي
- يعتبر ذلك طبقة من طبقات الأرض ويقع تحت سطحها.
- إذ يصل عمقه إلى 6400-5180 كيلومترا ويبلغ قطره 1220 كيلومترا، وهو يعادل تقريبا ثلاثة أرباع قطر القمر. تتكون هذه الطبقة من الحديد والنيكل.
- بالإضافة إلى درجة حرارتها العالية، ارتفعت درجة الحرارة داخلها حتى وصلت إلى 5400 درجة مئوية، وهي درجة حرارة تقترب من درجة حرارة الشمس.
- كما أن سرعة اللب الداخلي تزيد قليلا عن سرعة حركة الكواكب.
عمق اللب الخارجي
- يمثل إحدى طبقات الأرض ويقع تحت سطحها على عمق يتراوح بين 2880 و 5189 كيلومترا.
- تشكل هذه المادة طبقة سائلة وتحتوي على الحديد والنيكل، وتتم تسخين هذه السوائل عند درجة حرارة عالية تسبب حركة غير منتظمة، مما يؤدي إلى توليد تيارات كهربائية.
- إذ تكون هذه التيارات التي تتولد بفعل الحركة المضطربة مسؤولة عن توليد المجال المغناطيسي.
عمق الستار
- يعتبر القشرة الأرضية الطبقة الثالثة من طبقات الأرض، حيث تقع تحت سطح الأرض على عمق 2880 كم.
- إنها الطبقة الأكثر سمكا في الأرض، حيث يصل سمكها إلى 3000 كم، وتتكون من العناصر الماغنسيوم والحديد والسيليكون.
- قد يصل درجة حرارة الطبقة الخارجية من الستار إلى درجة انصهار الصخور في عمقه.
- إنها طبقة مكونة من الصخور المنصهرة المعروفة باسم الغلاف الموري، وهي المسؤولة عن انزلاق الصفائح التكتونية في الأرض.
عمق القشرة
- فهي الطبقة الرابعة والأخيرة من طبقات الأرض، وهي الأقل سمكا حيث يبلغ سمكها حوالي 5 كم تحت المحيطات.
- تتواجد تحت القارات أعماق المحيطات التي تتراوح بين 30-70 كيلومترا، وتتألف من العناصر ذات النسبة المنخفضة مثل الأكسجين والألومنيوم والسيليكا.
- هذه الطبقة رفيعة جدا وتشبه غالبا قشرة البيض، فهي هشة وخفيفة جدا.
ماذا تشمل الكرة الأرضية؟
- كما تعلمنا من قبل، الكرة الأرضية أو كوكب الأرض هو أكبر الكواكب الأربعة، وهي عطارد والزهرة والمريخ والأرض، وتحتضن العديد من الكائنات الحية والمحيطات والبحار.
- لذلك يعد هذا الكوكب هو المكان الوحيد الذي يوجد فيه الإنسان وتستمر فيه الحياة.
شاهد أيضا: كم يبلغ عدد دوائر العرض في الكرة الأرضية وأهميتها جغرافيا؟
تعريف ثقل الكرة الأرضية
بعدما عرفنا سابقا عن كوكب الأرض الكرة الأرضية، يجب علينا الآن أن نتعرف على وزن الكرة الأرضية.
فقد يعرف ثقل الكرة الأرضية بأكثر من طريقة كالآتي:
- يعرف مركز الكتلة للأرض الصلبة أيضا باسم مركز الكتلة لنظام الكرة الأرضية، ويشمل ذلك الغلاف الجوي والكتلة الصلبة والبحار والمحيطات.
- نظرا لعدم تحديد مركز الأرض علميا في كلا الحالتين، فلا يوجد نقطة أصل، ولذلك يتم الرجوع إلى نظرية الانفجار العظيم التي تشرح أن الكون لم ينفجر من مركز محدد.
- بدأ الكون صغيرا ثم، نتيجة للتوسع والتطورات المختلفة خلال العصور والزمان، توسعت كل نقطة حتى أصبح الكون كبيرا.
- ويجب أيضا أن ندرك أن الأرض ليست ثابتة وتتغير نتيجة تأثير القوى التكتونية والمناخية عليها.
- فالكون بأكمله ليس له حدود، ويعكس ذلك التوسعات والتطورات التي حدثت وما تزال تحدث.
- لذلك، ما يقوم به العلماء من تطورات ليس إلا نقطة صغيرة في حدود الكون.
طريقة حساب موقع مركز الثقل
يتم حساب مركز ثقل الكرة أو موقع أي جسم عن طريق اتباع الخطوات التالية:
- تحديد إجمالي الوزن بالكامل حيث يتم جمع جميع الأوزان الموجودة على الكرة الأرضية في هذه الخطوة.
- إجمالي الوزن يكون مساويا لمجموع أوزان الجزيئات الفردية.
- إجمالي العزم لوزن الجزيئة حول محاورها.
- قيمة مضروبة بالوزن الكلي بعد النظام الكلوي.
- يتم تحديد مركز الثقل عن طريق قسمة مجموع العزوم المؤثرة على المحور بالبعد عن المحور الآخر، ثم يتم قسمة الناتج الإجمالي على مجموع العزوم.
عمق مركز الكرة الأرضية
- كما نعلم، لا يوجد علميا نقطة أصل للأرض، وذلك نتيجة لنظرية الانفجار الكبير التي تقول إن الكون لم ينشأ من نقطة أصلية.
- ومع ذلك، بعد البحوث والدراسات التي أجريت لتحديد عمق مركز الكرة الأرضية نظريا، يمكن أن يكون عمق الأرض 6400 مترا.
مركز جاذبية الأرض
- وبناء على ما نعلمه سابقا، فإن الأرض تدور حول الشمس، وهي غير ثابتة، لذا فإن وزنها يتأثر بحركة الأرض.
- فجاذبية الأرض ترمز لها في علم الفيزياء بالرمز g، حيث تشير إلى التسارع الذي يعطيه حركة الأرض للأجسام عليها أو بالقرب منها.
- حيث لها قيمة تقريبية تساوي حوالي 9.82 متر تقريبا
الفائدة من تحديد مركز الأرض
- تعود أهمية تحديد مركز الأرض إلى وضع إطار يمكن علماء الفضاء والجو من تحديد الحركات النسبية للأجسام على الأرض وفي الفضاء وفي الغلاف الجوي.
- وهذا يساهم في مساعدة العلماء في دراسة استجابة الأرض لعودة الألواح الجليدية في العصر الجليدي السابق وحدوث البراكين والزلازل وتغير مستوى سطح البحر.
- لذلك بعد أن قمنا بالتعرف على العديد من المعلومات ودراستها حول الكرة الأرضية أو كوكب الأرض كأحد أعضاء المجموعة الشمسية، ندرك أنها جسم ثلاثي الأبعاد يحتوي على الملايين من الكائنات الحية، بما في ذلك الإنسان.
- بالإضافة إلى ذلك، ندرك أيضا أن الأرض، أو كوكب الأرض، هو أكبر الأربعة كواكب، وأنها ليست ثابتة بل تتحرك نسبيا ولها شكل دائري أو بيضاوي.
- لذلك، فإنها المكان الوحيد الذي يتواجد فيه الكائنات الحية وتستمر الحياة.
اخترنا لك أيضا: بحث عن اكبر اجزاء الكرة الأرضية
في ختام هذا المقال حول ثقل الكرة الأرضية، قد عرفنا واستكشفنا الكثير حول الموضوع وأهمية تحديد مركز ثقل الكرة الأرضية وثقلها.
نطلب من الله أن يكون هذا المقال قد نال إعجابكم وكان مفيدا لكم وأن يمنحكم الصحة والعافية.
