ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਬਲ ਅਤੇ ਨਿਊਟਨ ਦਾ ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਦਾ ਨਿਯਮ

ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ - ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਬਲ ਅਤੇ ਨਿਊਟਨ ਦਾ ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਦਾ ਨਿਯਮ#

ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਬਲ ਕੀ ਹੈ?#

ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਬਲ ਕਿਸੇ ਵੀ ਦੋ ਪੁੰਜ ਵਾਲੀਆਂ ਵਸਤੂਆਂ ਵਿਚਕਾਰ ਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਆਕਰਸ਼ਣ ਬਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਵਸਤੂ ਦਾ ਪੁੰਜ ਜਿੰਨਾ ਵੱਡਾ ਹੋਵੇਗਾ, ਉਸਦੀ ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਖਿੱਚ ਓਨੀ ਹੀ ਵੱਡੀ ਹੋਵੇਗੀ।

ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਬਲ ਬ੍ਰਹਿਮੰਡ ਵਿੱਚ ਸਭ ਤੋਂ ਮੂਲ ਬਲਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਇੱਕ ਹੈ। ਇਹ ਧਰਤੀ ‘ਤੇ ਚੀਜ਼ਾਂ ਨੂੰ ਥੱਲੇ ਰੱਖਣ, ਗ੍ਰਹਿਆਂ ਨੂੰ ਸੂਰਜ ਦੁਆਲੇ ਘੁੰਮਣ, ਅਤੇ ਚੰਦਰਮਾ ਨੂੰ ਧਰਤੀ ਦੁਆਲੇ ਘੁੰਮਣ ਲਈ ਜ਼ਿੰਮੇਵਾਰ ਹੈ। ਇਹ ਤਾਰਿਆਂ ਅਤੇ ਗੈਲੈਕਸੀਆਂ ਦੇ ਬਣਨ ਲਈ ਵੀ ਜ਼ਿੰਮੇਵਾਰ ਹੈ।

ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਬਲ ਦਾ ਸੂਤਰ ਹੈ:

$$ F = \frac{Gm_1m_2}{r^2} $$

ਜਿੱਥੇ:

• $F$ ਨਿਊਟਨ (N) ਵਿੱਚ ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਬਲ ਹੈ
• $G$ ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਸਥਿਰਾਂਕ ਹੈ $(6.674 × 10^-11 N m^2 kg^{-2})$
• $m1$ ਅਤੇ $m2$ ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ (kg) ਵਿੱਚ ਦੋਵਾਂ ਵਸਤੂਆਂ ਦੇ ਪੁੰਜ ਹਨ
• r ਮੀਟਰ (m) ਵਿੱਚ ਦੋਵਾਂ ਵਸਤੂਆਂ ਵਿਚਕਾਰ ਦੂਰੀ ਹੈ

ਉਦਾਹਰਣ ਲਈ, 1 ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ ਪੁੰਜ ਵਾਲੀਆਂ ਦੋ ਵਸਤੂਆਂ ਵਿਚਕਾਰ, ਜੋ ਇੱਕ ਦੂਜੇ ਤੋਂ 1 ਮੀਟਰ ਦੂਰ ਹਨ, ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਬਲ ਹੈ:

$$ F = \frac{(6.674 × 10^{-11} N m^2 kg^{-2}) \times (1 kg) \times (1 kg)}{(1 m)^2} = 6.674 × 10^{-11} N $$

ਇਹ ਬਹੁਤ ਛੋਟਾ ਬਲ ਹੈ, ਪਰ ਇਹ ਦੋਵਾਂ ਵਸਤੂਆਂ ਨੂੰ ਇੱਕ ਦੂਜੇ ਤੋਂ ਦੂਰ ਉੱਡਣ ਤੋਂ ਰੋਕਣ ਲਈ ਕਾਫ਼ੀ ਹੈ।

ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਬਲ ਬ੍ਰਹਿਮੰਡ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਬਹੁਤ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਬਲ ਹੈ। ਇਹ ਬ੍ਰਹਿਮੰਡ ਦੀ ਬਣਤਰ ਅਤੇ ਵਸਤੂਆਂ ਦੇ ਚਲਣ ਦੇ ਤਰੀਕੇ ਲਈ ਜ਼ਿੰਮੇਵਾਰ ਹੈ।

ਨਿਊਟਨ ਦਾ ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਦਾ ਨਿਯਮ#

ਸਰ ਆਈਜ਼ੈਕ ਨਿਊਟਨ ਦਾ ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਦਾ ਨਿਯਮ, ਜੋ 1687 ਵਿੱਚ ਉਸਦੇ ਪ੍ਰਿੰਸੀਪੀਆ ਮੈਥੇਮੈਟਿਕਾ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ਿਤ ਹੋਇਆ ਸੀ, ਕਿਸੇ ਵੀ ਦੋ ਪੁੰਜ ਵਾਲੀਆਂ ਵਸਤੂਆਂ ਵਿਚਕਾਰ ਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਆਕਰਸ਼ਣ ਬਲ ਦਾ ਵਰਣਨ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਵਿੱਚ ਸਭ ਤੋਂ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਅਤੇ ਮੂਲ ਨਿਯਮਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਇੱਕ ਹੈ।

ਨਿਯਮ ਕਹਿੰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਦੋ ਵਸਤੂਆਂ ਵਿਚਕਾਰ ਗੁਰੂਤਾ ਦਾ ਬਲ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੇ ਪੁੰਜਾਂ ਦੇ ਗੁਣਨਫਲ ਦੇ ਸਿੱਧਾ ਅਨੁਪਾਤੀ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਉਨ੍ਹਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਦੂਰੀ ਦੇ ਵਰਗ ਦੇ ਉਲਟ ਅਨੁਪਾਤੀ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।

ਗਣਿਤਿਕ ਰੂਪ ਵਿੱਚ, ਇਸਨੂੰ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਦਰਸਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ:

$$ F = \frac{Gm_1m_2}{r^2} $$

ਜਿੱਥੇ:

• $F$ ਨਿਊਟਨ (N) ਵਿੱਚ ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਬਲ ਹੈ
• $G$ ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਸਥਿਰਾਂਕ ਹੈ $(6.674 × 10^-11 N m^2 kg^{-2})$
• $m1$ ਅਤੇ $m2$ ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ (kg) ਵਿੱਚ ਦੋਵਾਂ ਵਸਤੂਆਂ ਦੇ ਪੁੰਜ ਹਨ
• r ਮੀਟਰ (m) ਵਿੱਚ ਦੋਵਾਂ ਵਸਤੂਆਂ ਵਿਚਕਾਰ ਦੂਰੀ ਹੈ
• r ਮੀਟਰ (m) ਵਿੱਚ ਦੋਵਾਂ ਵਸਤੂਆਂ ਦੇ ਕੇਂਦਰਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਦੂਰੀ ਹੈ

ਉਦਾਹਰਣਾਂ:

• ਧਰਤੀ ਅਤੇ ਚੰਦਰਮਾ ਵਿਚਕਾਰ ਗੁਰੂਤਾ ਦਾ ਬਲ ਲਗਭਗ $2.0 × 10^{22}$ N ਹੈ। ਇਹ ਬਲ ਚੰਦਰਮਾ ਨੂੰ ਧਰਤੀ ਦੁਆਲੇ ਚੱਕਰ ਲਗਾਉਣ ਲਈ ਰੱਖਦਾ ਹੈ।
• ਸੂਰਜ ਅਤੇ ਧਰਤੀ ਵਿਚਕਾਰ ਗੁਰੂਤਾ ਦਾ ਬਲ ਲਗਭਗ $3.5 × 10^{22}$ N ਹੈ। ਇਹ ਬਲ ਧਰਤੀ ਨੂੰ ਸੂਰਜ ਦੁਆਲੇ ਚੱਕਰ ਲਗਾਉਣ ਲਈ ਰੱਖਦਾ ਹੈ।
• 1 ਮੀਟਰ ਦੂਰ ਖੜ੍ਹੇ ਦੋ ਲੋਕਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਗੁਰੂਤਾ ਦਾ ਬਲ ਲਗਭਗ $6.7 × 10^{-8}$ N ਹੈ। ਇਹ ਬਲ ਧਿਆਨ ਦੇਣ ਯੋਗ ਹੋਣ ਲਈ ਬਹੁਤ ਛੋਟਾ ਹੈ।

ਉਪਯੋਗ:

ਨਿਊਟਨ ਦੇ ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਦੇ ਨਿਯਮ ਦੇ ਖਗੋਲ ਵਿਗਿਆਨ, ਇੰਜੀਨੀਅਰਿੰਗ ਅਤੇ ਹੋਰ ਖੇਤਰਾਂ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਉਪਯੋਗ ਹਨ। ਕੁਝ ਉਦਾਹਰਣਾਂ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ:

• ਗ੍ਰਹਿਆਂ, ਚੰਦਰਮਾਵਾਂ ਅਤੇ ਹੋਰ ਖਗੋਲੀ ਪਿੰਡਾਂ ਦੀਆਂ ਕਰਵ ਪੱਥਾਂ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰਨਾ
• ਪੁਲਾੜ ਯਾਨ ਦੇ ਮਾਰਗਾਂ ਦੀ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਕਰਨਾ
• ਗ੍ਰਹਿਆਂ ਅਤੇ ਤਾਰਿਆਂ ਦੇ ਪੁੰਜ ਦਾ ਨਿਰਧਾਰਨ ਕਰਨਾ
• ਧਰਤੀ ਦੇ ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਖੇਤਰ ਦਾ ਮਾਪਣਾ
• ਮਨੁੱਖੀ ਸਰੀਰ ‘ਤੇ ਗੁਰੂਤਾ ਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ ਦਾ ਅਧਿਐਨ ਕਰਨਾ

ਨਿਊਟਨ ਦਾ ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਦਾ ਨਿਯਮ ਇੱਕ ਸ਼ਕਤੀਸ਼ਾਲੀ ਉਪਕਰਨ ਹੈ ਜਿਸਨੇ ਸਾਨੂੰ ਬ੍ਰਹਿਮੰਡ ਅਤੇ ਇਸ ਵਿੱਚ ਸਾਡੇ ਸਥਾਨ ਨੂੰ ਸਮਝਣ ਵਿੱਚ ਮਦਦ ਕੀਤੀ ਹੈ। ਇਹ ਨਿਊਟਨ ਦੀ ਪ੍ਰਤਿਭਾ ਅਤੇ ਵਿਗਿਆਨ ਵਿੱਚ ਉਸਦੇ ਯੋਗਦਾਨ ਦਾ ਪ੍ਰਮਾਣ ਹੈ।

ਉਪਯੋਗ

ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਬਲ ਗ੍ਰਹਿਆਂ ਨੂੰ ਸੂਰਜ ਦੁਆਲੇ, ਚੰਦਰਮਾ ਨੂੰ ਧਰਤੀ ਦੁਆਲੇ, ਅਤੇ ਗੈਲੈਕਸੀਆਂ ਨੂੰ ਇਕੱਠੇ ਰੱਖਣ ਲਈ ਜ਼ਿੰਮੇਵਾਰ ਹੈ। ਇਹ ਧਰਤੀ ‘ਤੇ ਜਵਾਰ-ਭਾਟਾ ਲਈ ਵੀ ਜ਼ਿੰਮੇਵਾਰ ਹੈ।

ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਬਲ ਕੁਦਰਤ ਦੇ ਚਾਰ ਮੂਲ ਬਲਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਇੱਕ ਹੈ। ਬਾਕੀ ਤਿੰਨ ਬਲ ਵਿਦਿਅੁਤ ਚੁੰਬਕੀ ਬਲ, ਮਜ਼ਬੂਤ ਨਿਊਕਲੀਅਰ ਬਲ, ਅਤੇ ਕਮਜ਼ੋਰ ਨਿਊਕਲੀਅਰ ਬਲ ਹਨ।

ਕੇਪਲਰ ਦੇ ਨਿਯਮਾਂ ਤੋਂ ਨਿਊਟਨ ਦੇ ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਦੇ ਨਿਯਮ ਦੀ ਵਿਉਂਤਪਤੀ#

ਜੋਹਾਨਸ ਕੇਪਲਰ, ਇੱਕ ਜਰਮਨ ਖਗੋਲ ਵਿਗਿਆਨੀ, ਨੇ ਸੂਰਜ ਮੰਡਲ ਵਿੱਚ ਗ੍ਰਹਿਆਂ ਦੇ ਅਵਲੋਕਨਾਂ ਦੇ ਆਧਾਰ ‘ਤੇ ਗ੍ਰਹਿਆਂ ਦੀ ਗਤੀ ਦੇ ਤਿੰਨ ਨਿਯਮ ਬਣਾਏ। ਇਹ ਨਿਯਮ, 17ਵੀਂ ਸਦੀ ਦੇ ਸ਼ੁਰੂ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ਿਤ ਹੋਏ, ਖਗੋਲੀ ਪਿੰਡਾਂ ਦੀ ਗਤੀਸ਼ੀਲਤਾ ਨੂੰ ਸਮਝਣ ਲਈ ਇੱਕ ਮਜ਼ਬੂਤ ਬੁਨਿਆਦ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਬਾਅਦ ਵਿੱਚ, ਆਈਜ਼ੈਕ ਨਿਊਟਨ ਨੇ ਕੇਪਲਰ ਦੇ ਨਿਯਮਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਆਪਣੇ ਵਿਸ਼ਵਵਿਆਪੀ ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਦੇ ਨਿਯਮ ਨੂੰ ਵਿਉਂਤਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ।

ਕੇਪਲਰ ਦੇ ਨਿਯਮ

1. ਇਲਿਪਸਿਸ ਦਾ ਨਿਯਮ: ਹਰੇਕ ਗ੍ਰਹਿ ਦਾ ਸੂਰਜ ਦੁਆਲੇ ਚੱਕਰ ਇੱਕ ਇਲਿਪਸਿਸ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਸੂਰਜ ਇਲਿਪਸਿਸ ਦੇ ਦੋ ਫੋਕਸਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਇੱਕ ‘ਤੇ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।

2. ਸਮਾਨ ਖੇਤਰਾਂ ਦਾ ਨਿਯਮ: ਇੱਕ ਗ੍ਰਹਿ ਨੂੰ ਸੂਰਜ ਨਾਲ ਜੋੜਨ ਵਾਲੀ ਰੇਖਾ ਸਮਾਨ ਸਮੇਂ ਦੇ ਅੰਤਰਾਲਾਂ ਵਿੱਚ ਸਮਾਨ ਖੇਤਰਾਂ ਨੂੰ ਸਾਫ਼ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਇਸਦਾ ਅਰਥ ਹੈ ਕਿ ਇੱਕ ਗ੍ਰਹਿ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਚਲਦਾ ਹੈ ਜਦੋਂ ਇਹ ਸੂਰਜ ਦੇ ਨੇੜੇ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਹੌਲੀ ਚਲਦਾ ਹੈ ਜਦੋਂ ਇਹ ਦੂਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।

3. ਸੁਮੇਲ ਦਾ ਨਿਯਮ: ਇੱਕ ਗ੍ਰਹਿ ਦੇ ਚੱਕਰੀ ਕਾਲ (ਇੱਕ ਚੱਕਰ ਪੂਰਾ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਲੱਗਣ ਵਾਲਾ ਸਮਾਂ) ਦਾ ਵਰਗ ਸੂਰਜ ਤੋਂ ਉਸਦੀ ਔਸਤ ਦੂਰੀ ਦੇ ਘਣ ਦੇ ਅਨੁਪਾਤੀ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।

ਨਿਊਟਨ ਦਾ ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਦਾ ਨਿਯਮ

ਨਿਊਟਨ ਦਾ ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਦਾ ਨਿਯਮ ਕਹਿੰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਬ੍ਰਹਿਮੰਡ ਵਿੱਚ ਪਦਾਰਥ ਦਾ ਹਰ ਕਣ ਹਰ ਦੂਜੇ ਕਣ ਨੂੰ ਇੱਕ ਬਲ ਨਾਲ ਆਕਰਸ਼ਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ ਜੋ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੇ ਪੁੰਜਾਂ ਦੇ ਗੁਣਨਫਲ ਦੇ ਸਿੱਧਾ ਅਨੁਪਾਤੀ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਉਨ੍ਹਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਦੂਰੀ ਦੇ ਵਰਗ ਦੇ ਉਲਟ ਅਨੁਪਾਤੀ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਗਣਿਤਿਕ ਰੂਪ ਵਿੱਚ, ਇਸਨੂੰ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਦਰਸਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ:

$$ F = \frac{Gm_1m_2}{r^2} $$

ਜਿੱਥੇ:

• $F$ ਨਿਊਟਨ (N) ਵਿੱਚ ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਬਲ ਹੈ
• $G$ ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਸਥਿਰਾਂਕ ਹੈ $(6.674 × 10^-11 N m^2 kg^{-2})$
• $m_1$ ਅਤੇ $m_2$ ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ (kg) ਵਿੱਚ ਦੋਵਾਂ ਵਸਤੂਆਂ ਦੇ ਪੁੰਜ ਹਨ
• r ਮੀਟਰ (m) ਵਿੱਚ ਦੋਵਾਂ ਵਸਤੂਆਂ ਵਿਚਕਾਰ ਦੂਰੀ ਹੈ

ਕੇਪਲਰ ਦੇ ਨਿਯਮਾਂ ਤੋਂ ਨਿਊਟਨ ਦੇ ਨਿਯਮ ਦੀ ਵਿਉਂਤਪਤੀ

ਨਿਊਟਨ ਨੇ ਕੇਪਲਰ ਦੇ ਨਿਯਮਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਗਣਿਤਿਕ ਨਿਗਮਨਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਲੜੀ ਦੁਆਰਾ ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਦੇ ਆਪਣੇ ਨਿਯਮ ਨੂੰ ਵਿਉਂਤਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ। ਇੱਥੇ ਵਿਉਂਤਪਤੀ ਦਾ ਇੱਕ ਸਰਲੀਕ੍ਰਿਤ ਸੰਸਕਰਣ ਹੈ:

1. ਪੁੰਜ m ਵਾਲੇ ਇੱਕ ਗ੍ਰਹਿ ਨੂੰ ਧਿਆਨ ਵਿੱਚ ਰੱਖੋ ਜੋ ਪੁੰਜ M ਵਾਲੇ ਸੂਰਜ ਦੁਆਲੇ ਇੱਕ ਇਲਿਪਟੀਕਲ ਪੱਥ ‘ਤੇ ਚੱਕਰ ਲਗਾ ਰਿਹਾ ਹੈ।

2. ਕੇਪਲਰ ਦੇ ਦੂਜੇ ਨਿਯਮ ਅਨੁਸਾਰ, ਗ੍ਰਹਿ ਦੀ ਖੇਤਰੀ ਵੇਗ (ਜਿਸ ਦਰ ‘ਤੇ ਇਹ ਖੇਤਰ ਨੂੰ ਸਾਫ਼ ਕਰਦਾ ਹੈ) ਸਥਿਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਸਦਾ ਅਰਥ ਹੈ ਕਿ ਗ੍ਰਹਿ ਦੀ ਗਤੀ ਸੂਰਜ ਤੋਂ ਇਸਦੀ ਦੂਰੀ ਦੇ ਉਲਟ ਅਨੁਪਾਤੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।

3. ਮੰਨ ਲਓ v ਸੂਰਜ ਤੋਂ r ਦੂਰੀ ‘ਤੇ ਗ੍ਰਹਿ ਦੀ ਗਤੀ ਹੈ। ਫਿਰ, ਖੇਤਰੀ ਵੇਗ ਨੂੰ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਦਰਸਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ:

   $$ \text{Areal velocity} = \frac{1}{2}rv $$

   ਜਿੱਥੇ A ਇੱਕ ਦਿੱਤੇ ਸਮੇਂ ਦੇ ਅੰਤਰਾਲ ਵਿੱਚ ਗ੍ਰਹਿ ਨੂੰ ਸੂਰਜ ਨਾਲ ਜੋੜਨ ਵਾਲੀ ਰੇਖਾ ਦੁਆਰਾ ਸਾਫ਼ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਖੇਤਰ ਹੈ।

4. ਕੇਪਲਰ ਦੇ ਤੀਜੇ ਨਿਯਮ ਅਨੁਸਾਰ, ਗ੍ਰਹਿ ਦੇ ਚੱਕਰੀ ਕਾਲ (T) ਦਾ ਵਰਗ ਸੂਰਜ ਤੋਂ ਇਸਦੀ ਔਸਤ ਦੂਰੀ (r) ਦੇ ਘਣ ਦੇ ਅਨੁਪਾਤੀ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਗਣਿਤਿਕ ਰੂਪ ਵਿੱਚ, ਇਸਨੂੰ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਲਿਖਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ:

   $$ T^2 = Kr^3 $$

   ਜਿੱਥੇ K ਇੱਕ ਸਥਿਰਾਂਕ ਹੈ।

5. ਨਿਊਟਨ ਨੇ ਸਮਝਿਆ ਕਿ ਗ੍ਰਹਿ ‘ਤੇ ਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਬਲ ਜੋ ਇਸਨੂੰ ਆਪਣੇ ਚੱਕਰ ਵਿੱਚ ਰੱਖਦਾ ਹੈ, ਸੂਰਜ ਵੱਲ ਨਿਰਦੇਸ਼ਿਤ ਹੋਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਗ੍ਰਹਿ ਦੇ ਪੁੰਜ (m) ਦੇ ਅਨੁਪਾਤੀ ਹੋਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ। ਉਸਨੇ ਮੰਨਿਆ ਕਿ ਇਹ ਬਲ ਗ੍ਰਹਿ ਅਤੇ ਸੂਰਜ ਵਿਚਕਾਰ ਦੂਰੀ ਦੇ ਵਰਗ ਦੇ ਉਲਟ ਅਨੁਪਾਤੀ ਹੈ $(r^2)$।

6. ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਬਲ ਨੂੰ ਚੱਕਰੀ ਗਤੀ ਲਈ ਲੋੜੀਂਦੇ ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਕਰਦੇ ਹੋਏ, ਨਿਊਟਨ ਨੇ ਹੇਠ ਲਿਖੇ ਸਮੀਕਰਨ ਨੂੰ ਵਿਉਂਤਪਤ ਕੀਤਾ:

   $$ F = \frac{mv^2}{r} $$

   ਜਿੱਥੇ F ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਬਲ ਹੈ।

7. ਖੇਤਰੀ ਵੇਗ (1/2)rv ਦੀ ਸਮੀਕਰਨ ਨੂੰ ਉਪਰੋਕਤ ਸਮੀਕਰਨ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਤਿਸਥਾਪਿਤ ਕਰਦੇ ਹੋਏ, ਨਿਊਟਨ ਨੇ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ:

$$ F = \frac{1}{2} \frac{4π^2rm}{T^2} $$

8. ਅੰਤ ਵਿੱਚ, ਕੇਪਲਰ ਦੇ ਤੀਜੇ ਨਿਯਮ $(T^2 = Kr^3)$ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ, ਨਿਊਟਨ ਨੇ ਸਮੀਕਰਨ ਨੂੰ ਸਰਲ ਕੀਤਾ:

$$ F = \frac{Gm_1m_2}{r^2} $$

ਇਹ ਸਮੀਕਰਨ ਨਿਊਟਨ ਦੇ ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਦੇ ਨਿਯਮ ਦੇ ਸਮਾਨ ਹੈ, ਜਿੱਥੇ G ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਸਥਿਰਾਂਕ ਹੈ।

ਇਸ ਲਈ, ਨਿਊਟਨ ਦਾ ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਦਾ ਨਿਯਮ ਕੇਪਲਰ ਦੇ ਗ੍ਰਹਿਆਂ ਦੀ ਗਤੀ ਦੇ ਨਿਯਮਾਂ ਤੋਂ ਵਿਉਂਤਪਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਵਿੱਚ ਅਨੁਭਵੀ ਅਵਲੋਕਨਾਂ ਅਤੇ ਸਿਧਾਂਤਿਕ ਸਿਧਾਂਤਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਸੰਬੰਧ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ।

ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਬਾਰੇ ਅਕਸਰ ਪੁੱਛੇ ਜਾਣ ਵਾਲੇ ਪ੍ਰਸ਼ਨ#

ਕੀ ਬ੍ਰਾਜ਼ੀਲ ਤੋਂ ਗ੍ਰੀਨਲੈਂਡ ਦੀ ਯਾਤਰਾ ਕਰਦੇ ਸਮੇਂ ਤੁਹਾਡਾ ਭਾਰ ਸਥਿਰ ਰਹੇਗਾ?

ਬ੍ਰਾਜ਼ੀਲ ਤੋਂ ਗ੍ਰੀਨਲੈਂਡ ਦੀ ਯਾਤਰਾ ਕਰਦੇ ਸਮੇਂ, ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਬਲ ਵਿੱਚ ਪਰਿਵਰਤਨਾਂ ਕਾਰਨ ਤੁਹਾਡਾ ਭਾਰ ਸਥਿਰ ਨਹੀਂ ਰਹੇਗਾ। ਇੱਥੇ ਇੱਕ ਉਦਾਹਰਣ ਸਹਿਤ ਵਿਆਖਿਆ ਹੈ:

ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਬਲ: ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਬਲ ਕਿਸੇ ਵੀ ਦੋ ਪੁੰਜ ਵਾਲੀਆਂ ਵਸਤੂਆਂ ਵਿਚਕਾਰ ਆਕਰਸ਼ਣ ਦਾ ਬਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਵਸਤੂ ਦਾ ਪੁੰਜ ਜਿੰਨਾ ਵੱਡਾ ਹੋਵੇਗਾ, ਉਸਦੀ ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਖਿੱਚ ਓਨੀ ਹੀ ਮਜ਼ਬੂਤ ਹੋਵੇਗੀ। ਧਰਤੀ ਦਾ ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਬਲ ਸਾਨੂੰ ਜ਼ਮੀਨ ‘ਤੇ ਰੱਖਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਸਾਡੇ ਭਾਰ ਨੂੰ ਨਿਰਧਾਰਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ।

ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਬਲ ਵਿੱਚ ਪਰਿਵਰਤਨ: ਧਰਤੀ ਦਾ ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਬਲ ਗ੍ਰਹਿ ਭਰ ਵਿੱਚ ਇੱਕੋ ਜਿਹਾ ਨਹੀਂ ਹੈ। ਇਹ ਧਰੁਵਾਂ ‘ਤੇ ਮਜ਼ਬੂਤ ਅਤੇ ਭੂਮੱਧ ਰੇਖਾ ‘ਤੇ ਕਮਜ਼ੋਰ ਹੈ। ਇਹ ਪਰਿਵਰਤਨ ਧਰਤੀ ਦੀ ਸ਼ਕਲ ਕਾਰਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਧਰੁਵਾਂ ‘ਤੇ ਥੋੜ੍ਹੀ ਜਿਹੀ ਚਪਟੀ ਅਤੇ ਭੂਮੱਧ ਰੇਖਾ ‘ਤੇ ਉਭਰੀ ਹੋਈ ਹੈ।

ਭਾਰ ‘ਤੇ ਪ੍ਰਭਾਵ: ਜਿਵੇਂ ਤੁਸੀਂ ਬ੍ਰਾਜ਼ੀਲ ਤੋਂ, ਜੋ ਭੂਮੱਧ ਰੇਖਾ ਦੇ ਨੇੜੇ ਸਥਿਤ ਹੈ, ਗ੍ਰੀਨਲੈਂਡ ਦੀ ਯਾਤਰਾ ਕਰਦੇ ਹੋ, ਜੋ ਉੱਤਰੀ ਧਰੁਵ ਦੇ ਨੇੜੇ ਹੈ, ਤੁਸੀਂ ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਬਲ ਵਿੱਚ ਪਰਿਵਰਤਨ ਦਾ ਅਨੁਭਵ ਕਰੋਗੇ। ਬ੍ਰਾਜ਼ੀਲ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਗ੍ਰੀਨਲੈਂਡ ਵਿੱਚ ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਖਿੱਚ ਵਧੇਰੇ ਮਜ਼ਬੂਤ ਹੈ।

ਉਦਾਹਰਣ: ਬ੍ਰਾਜ਼ੀਲ ਵਿੱਚ ਸਮੁੰਦਰੀ ਤਲ ‘ਤੇ 100 ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ ਭਾਰ ਵਾਲੇ ਇੱਕ ਵਿਅਕਤੀ ਨੂੰ ਧਿਆਨ ਵਿੱਚ ਰੱਖੋ। ਜਦੋਂ ਇਹ ਵਿਅਕਤੀ ਗ੍ਰੀਨਲੈਂਡ ਦੀ ਯਾਤਰਾ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਮਜ਼ਬੂਤ ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਬਲ ਕਾਰਨ ਉਸਦਾ ਭਾਰ ਥੋੜ੍ਹਾ ਜਿਹਾ ਵਧ ਜਾਵੇਗਾ। ਗ੍ਰੀਨਲੈਂਡ ਵਿੱਚ ਉਹ ਲਗਭਗ 100.1 ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ ਭਾਰ ਦਾ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ।

ਇਹ ਅੰਤਰ, ਹਾਲਾਂਕਿ ਛੋਟਾ ਹੈ, ਭਾਰ ‘ਤੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਬਲ ਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਨੋਟ ਕਰਨਾ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੈ ਕਿ ਅਜਿਹੀ ਯਾਤਰਾ ਦੌਰਾਨ ਤੁਹਾਡਾ ਭਾਰ ਥੋੜ੍ਹਾ ਜਿਹਾ ਬਦਲ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਪਰ ਤੁਹਾਡਾ ਪੁੰਜ, ਜੋ ਤੁਹਾਡੇ ਸਰੀਰ ਵਿੱਚ ਪਦਾਰਥ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਹੈ, ਉਹੀ ਰਹਿੰਦਾ ਹੈ।

ਸੰਖੇਪ ਵਿੱਚ, ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਬਲ ਵਿੱਚ ਪਰਿਵਰਤਨ ਕਾਰਨ ਬ੍ਰਾਜ਼ੀਲ ਤੋਂ ਗ੍ਰੀਨਲੈਂਡ ਦੀ ਯਾਤਰਾ ਕਰਦੇ ਸਮੇਂ ਤੁਹਾਡਾ ਭਾਰ ਸਥਿਰ ਨਹੀਂ ਰਹੇਗਾ। ਤੁਸੀਂ ਬ੍ਰਾਜ਼ੀਲ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਗ੍ਰੀਨਲੈਂਡ ਵਿੱਚ ਭਾਰ ਵਿੱਚ ਥੋੜ੍ਹੀ ਜਿਹੀ ਵਾਧੇ ਦਾ ਅਨੁਭਵ ਕਰੋਗੇ।

ਕੀ ਤੁਸੀਂ ਕਿਸੇ ਪਦਾਰਥਕ ਮਾਧਿਅਮ ਦੁਆਰਾ ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵ ਨੂੰ ਰੋਕ ਸਕਦੇ ਹੋ?

ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਸ਼ੀਲਡਿੰਗ ਕੁਝ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਪਦਾਰਥਾਂ ਜਾਂ ਵਿਧੀਆਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਗੁਰੂਤਾ ਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ ਜਾਂ ਰੋਕਣ ਦੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੀ ਹੈ। ਸਾਮਾਨਿਕ ਸਾਪੇਖਤਾ ਦੇ ਸਿਧਾਂਤ ਅਨੁਸਾਰ, ਗੁਰੂਤਾ ਕੋਈ ਬਲ ਨਹੀਂ ਹੈ ਬਲਕਿ ਪੁੰਜ ਅਤੇ ਊਰਜਾ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਕਾਰਨ ਸਪੇਸਟਾਈਮ ਦੀ ਵਕਰਤਾ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਕਿਸੇ ਵਸਤੂ ਨੂੰ ਗੁਰੂਤਾ ਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ ਤੋਂ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਬਚਾਉਣਾ ਸੰਭਵ ਨਹੀਂ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਉਹ ਪਦਾਰਥ ਜਾਂ ਬਣਤਰਾਂ ਬਣਾਉਣਾ ਸੰਭਵ ਹੈ ਜੋ ਕਿਸੇ ਵਸਤੂ ‘ਤੇ ਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਬਲ ਨੂੰ ਘਟਾ ਸਕਦੇ ਹਨ।

ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਸ਼ੀਲਡਿੰਗ ਲਈ ਪਦਾਰਥ

ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਸ਼ੀਲਡਿੰਗ ਵਿੱਚ ਵਰਤੋਂ ਲਈ ਕਈ ਪਦਾਰਥਾਂ ਦਾ ਪ੍ਰਸਤਾਵ ਦਿੱਤਾ ਗਿਆ ਹੈ। ਇਹ ਪਦਾਰਥ ਆਮ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਉੱਚ ਘਣਤਾ ਅਤੇ ਘੱਟ ਪਰਮਾਣੂ ਸੰਖਿਆ ਵਾਲੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਕੁਝ ਉਦਾਹਰਣਾਂ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ:

• ਸਿੱਸਾ: ਸਿੱਸਾ ਇੱਕ ਘਣ ਧਾਤ ਹੈ ਜਿਸਦੀ ਵਰਤੋਂ ਸਦੀਆਂ ਤੋਂ ਵਿਕਿਰਣਾਂ ਤੋਂ ਬਚਾਅ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਰਹੀ ਹੈ। ਇਹ ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਲਹਿਰਾਂ ਨੂੰ ਰੋਕਣ ਵਿੱਚ ਵੀ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਹੈ।
• ਟੰਗਸਟਨ: ਟੰਗਸਟਨ ਇੱਕ ਹੋਰ ਘਣ ਧਾਤ ਹੈ ਜਿਸਦੀ ਵਰਤੋਂ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਉਪਯੋਗਾਂ ਵਿੱਚ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਵਿਕਿਰਣ ਸ਼ੀਲਡਿੰਗ ਅਤੇ ਬਖ਼ਤਰ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ। ਇਹ ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਲਹਿਰਾਂ ਨੂੰ ਰੋਕਣ ਵਿੱਚ ਵੀ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਹੈ।
• ਸੋਨਾ: ਸੋਨਾ ਇੱਕ ਘਣ ਧਾਤ ਹੈ ਜੋ ਜ਼ੰਜ਼ੀਰੀਕਰ