Peki bu kütle çekimi neden ve nasıl oluşuyor?
Yer çekimi tüm detayları ile nedir?
Video ve anlatım olarak haberimizde...
Kütle çekim kuvvetinin dünya için isimlendirilmiş haline yer çekimi kuvveti denir. Bu nedenle yer çekimi kuvveti Dünya’nın, üzerinde bulunan cisimlere uyguladığı kütle çekim kuvvetidir.
Yerçekimi diğer bir adla kütle çekim kuvveti maddenin kütlesinden dolayı oluşan kuvvettir ve bu etkiye maruz kalan maddele birbirilerine karşı ivmeli bir hareket gerçekleştirir. kütle büyüdükçe yer çekimi kuvvetide büyür.
Yerçekimini veren formül: F=G.(M1.M2)/R2 dir.
Burada ki M1 herhangi bir kütleyi,M2 dünya olsun.R ise dünya ile o kütle arasındaki uzaklıktır. G ise evrensel çekim sabitidir.
Tabi burada sadece dünya olması şart değil. bu förmül kütlesi olan tüm cizimleri kapsar. Yerçekimi nedir konusunu anlamak için önce Genel (Evrensel) Çekim Kuvvetini anlamak lazım.
Genel (Evrensel) Çekim Kuvveti
Evrende bulunan bütün cisimler(Dünya ve diğer gök cisimleri) birbirlerine çekim kuvveti uygularlar. Bu kanuna genel (evrensel) çekim kanunu denir. Genel çekim kanunu, Isaac Newton tarafından bulunmuştur.
Cisimlerin birbirlerine uyguladıkları çekim kuvveti;
• Cisimlerin kütlelerine bağlıdır (ve kütlelerinin çarpımı ile doğru orantılıdır). Cisimlerin kütleleri arttıkça çekim kuvveti artar.
• Cisimlerin (kütle merkezlerinin) arasındaki uzaklığa bağlıdır (ve uzaklığın karesi ile ters orantılıdır). Cisimlerin arasındaki uzaklık arttıkça çekim kuvveti azalır.
• Cisimlerin birbirlerine uyguladıkları çekim kuvveti eşit büyüklükte fakat zıt yöndedir.
• Gezegenlerin Güneş etrafında belirli yörüngelerde (elips şeklinde) dolanmalarının nedeni, Güneş’in gezegenlere çekim kuvveti uygulamasıdır.
• Dünya ve Dünya üzerindeki bütün cisimler birbirlerine çekim kuvveti uyguladıkları halde bu kuvvetten sadece cisim etkilenir, Dünya etkilenmez. Bunun nedeni Dünya’nın kütlesinin çok büyük olmasıdır.
• Genel çekim kanunu Newton tarafından açıklanmıştır.
Yerçekimi Nedir (Detay)
Kütle çekim kuvvetinin Dünya için isimlendirilmiş haline yer çekimi kuvveti denir. Bu nedenle yer çekimi kuvveti Dünya’nın, üzerinde bulunan cisimlere uyguladığı kütle çekim kuvvetidir.
Yerçekimi Kuvvetinin Özellikleri ve Sonuçları
* Dünya’nın, üzerinde bulunan bir cisme uyguladığı yer çekimi kuvvetinin büyüklüğüne (kütleye etki eden yerçekimi kuvveti) ağırlık denir.
* Ağırlık G ile gösterilir
* Ağırlık dinamometre veya yaylı el kantarı ile ölçülür(Günlük hayatta yaylı el kantarı ile kütle ölçülebilmektedir. Yaylı el kantarının bölmeleri kütle ölçümü için ayarlanmıştır).
* Yer çekimi kuvveti cisimleri daima Dünya’nın merkezine çeker. Bu nedenle yer çekimi kuvvetinin yani cismin ağırlığının yönü daima Dünya’nın (yerin) merkezine (aşağı) doğru gösterilir.
* Bir cismin ağırlığı cismin Dünya üzerinde bulunduğu yere göre değişir.
* Cisim Dünya’nın (yerin) merkezine yaklaştıkça (g arttığı içi) ağırlık artar,
* Cisim Dünya’nın (yerin) merkezinden uzaklaştıkça (g azaldığı için) ağırlık azalır.
* Dünya, kutuplardan basık olduğu için Dünya’nın kutuplardaki yarıçapı, ekvatordaki yarıçapından küçüktür. Bu nedenle bir cismin kutuplardaki ağırlığı, ekvatordaki ağırlığından daha büyük olur. (Yerin merkezine daha fazla yaklaşıldığı için).
* Dünya’da deniz kenarından yükseklere çıkıldıkça cismin Dünya’nın merkezine uzaklığı artacağı için ağırlığı azalır.
* Uzayda yer çekimi olmadığı için bir cismin uzaydaki ağırlığı sıfırdır.
* Dünya’daki kütle çekim kuvveti Ay’daki kütle çekim kuvvetinin yaklaşık 6 katı olduğu için bir cismin Dünya’daki ağırlığı, Ay’daki ağırlığının yaklaşık 6 katıdır. Ay’daki kütle çekim kuvvetine ay çekimi kuvveti denir.
Yerçekimi Olmasaydı Dünyada Hayat Nasıl Olurdu
Bu kuvvet algılayabildiğimiz tek kuvvet olmasına rağmen, aynı zamanda da hakkında en az bilgi sahibi olduğumuz kuvvettir.
Yerçekimi olarak bildiğimiz bu kuvvetin gerçek adı “kütle çekim kuvveti”dir. Şiddeti diğer kuvvetlere göre en düşük kuvvet olmasına rağmen, çok büyük kütlelerin birbirini çekmelerini sağlar.
Evrendeki galaksilerin, yıldızların birbirlerinin yörüngelerinde kalmalarının nedeni bu kuvvettir. Dünyanın ve diğer gezegenlerin Güneş’in etrafında belirli bir yörüngede kalabilmelerinin nedeni de yine yerçekimi kuvvetidir.
Bizler bu kuvvet sayesinde yeryüzünde yürüyebiliriz. Bu kuvvetin değerlerinde bir azalma olursa yıldızlar yerinden kayar, dünya yörüngesinden kopar, bizler dünya üzerinden uzay boşluğuna dağılırız.
En ufak bir artma olursa da yıldızlar birbirine çarpar, dünya güneşe yapışır ve bizler de yer kabuğunun içine gireriz. Tüm bunlar çok uzak ihtimaller olarak görülebilir, ama bu kuvvetin şu an sahip olduğu şiddetinin dışına çok kısa bir süre dahi çıkması, bu sonlarla karşılaşmak için yeterlidir.
Ünlü moleküler biyolog Michael Denton, Nature’s Destiny: How the Laws of Biology Reveal Purpose in the Universe (Doğanın Kaderi: Biyoloji Kanunları Evrendeki Amacı Nasıl Gösteriyor) adlı kitabında bu gerçeği şöyle vurgular:
"Eğer yerçekimi kuvveti bir trilyon kat daha güçlü olsaydı, o zaman evren çok daha küçük bir yer olurdu ve ömrü de çok daha kısa sürerdi. Ortalama bir yıldızın kütlesi, şu anki Güneşimiz’den bir trilyon kat daha küçük olurdu ve yaşama süresi de bir yıl kadar olabilirdi. Öte yandan, eğer yerçekimi kuvveti birazcık bile daha güçsüz olsaydı, hiçbir yıldız ya da galaksi asla oluşamazdı."
Diğer kuvvetler arasındaki dengeler de son derece hassastır. Eğer güçlü nükleer kuvvet birazcık bile daha zayıf olsaydı, o zaman evrendeki tek kararlı element hidrojen olurdu.
Başka hiçbir atom oluşamazdı. Eğer güçlü nükleer kuvvet, elektromanyetik kuvvete göre birazcık bile daha güçlü olsaydı, o zaman da evrendeki tek kararlı element, çekirdeğinde iki proton bulunduran bir atom olurdu.
Bu durumda evrende hiç hidrojen olmayacak, yıldızlar ve galaksiler oluşsalar bile, şu anki yapılarından çok farklı olacaklardı. Açıkçası, eğer bu temel güçler ve değişkenler şu anda sahip oldukları değerlere tamı tamına sahip olmasalar, hiçbir yıldız, süpernova, gezegen ve atom olmayacaktı. Hayat da olmayacaktı.
Örneklersek:
-havaya attığımız şeyler bir daha geri gelmezdi(futbolda kalecinin vuruşu)
-üzerimize hiç yağmur yağmazdı
-terazi diye bir şey kullanamazdık
-yemek yeme su içme gibi ihtiyaçlarımız çok zorlaşırdu
-yere basamazdık
-binalarda kiremit kullanamazdık
-ölen kanatlı hayvanlar hep havada kalırdı
Öyle olmuş olsaydı hayat başlarda eğlenceli oludu ama sonra çekilmez olurdu.
İyi taraflarını da bulmak mümkün;
dar ağacında infaz(asılarak)olmazdı
uçaklar bombalarını kullanamazdı
Yerçekimi Olmasaydı Yorum:
Yer çekimi olmasaydı dünyada yaşam olmazdı ya da tıpkı uzay gemileriyle yolculuk yapan insanların yaşadığı yerçekimsiz ortam nedeniyle herşey çok farklı olurdu.
Muhtemelen insanın yapısı da farklılaşırdı. Bugünkü gibi konutlar, yollar ulaşım araçları, iş ve eğitim yaşamı yerine uzayda kurulan uzay üslerindeki gibi özel ortamlar oluşturulup yaşanırdı.
Ama unutmayın ki yerçekimsiz ortam sadece insanları değil bütün hayatı ve dolayısıyla onların kullandığı eşyaları da etkilerdi. Hayat olabilmesi için hava,su vb gerekenler de olamayacağı için; kısacası insanların yaşayabileceği bir ortam olmazdı ve belki de insanlar olmazdı.
Yerçekimi Kuvveti Nasıl Bulundu? Yerçekimini kim buldu?
Ünlü İngiliz bilim adamı Isaac Newton'un bir elma ağaca altında otururken "yerçekimi Kanunu"nu nasıl bulmuş olduğu gerçekten ilginç bir hikayedir.
Bu tür hikayelerin çoğu uydurmadır ama, İsaac Newton'unki gerçek olabilir. Newton'un altında oturduğu elma ağacının dalından düşen bir elma, ünlü bilim adamının kafasında bazı soruların şekillenmesine yol açmıştır belki de.
Dalından kopan elma niçin yukarıya doğru değil de,yere düşüyor?
Daldan kopan elma,pencereden atılan bir şey yere düşüyor da, ay ve gökyüzündeki yıldızlar niçin düşmüyor? Bu sorular üzerinde uzun süre düşünen, çalışmalar ve deneyler yapan İsaac New-ton, birkaç yıl sonra, bütün evrene egemen olan yerçekimi kanunu'nun formülünü ortaya koymuştur.
Basit bir tanımlamayla,yerçekimi, yeryüzündeki cisimleri yere doğru çeken kuvvettir. Başka türlü söylemek gerekirse, dünyayı ve diğer gezegenleri güneşin çevresindeki hareket ettikleri yolda tutan,bunu sağlayan kuvvet "yerçekimi kuvveti" dir.
Bilindiği gibi, havada serbest bırakılan her cisim yere düşer. Bu düşmeye sebep olan da, yukarda belirttiğimiz gibi "yerçekimi kuvveti"nden başka bir şey değildir. Cisimlerin "ağır" ya da "hafif olduklarını söylediğimiz zaman, aslında arzın onları daha büyük veya daha az bir kuvvetle çekmesi sözkonusudur. Her cismin diğer cisimler üzerinde belirli bir "çekimsel" kuvveti vardır.
Bu çekim kuvveti, sözkonusu cisimlerin kitlesine ve birbirine olan mesafesine bağlıdır. Cisimler ağırlaştıkça ve aralarındaki mesafe az aldıkça,birbirleri üzerindeki çekim kuvveti büyür.
Astronomlar ve bilim adamları, gökyüzündeki cisimlerin (ay, gezegenler, vs.) bulundukları durumda düşmeksizin kalmalarını bu kanunla açıklamaktadırlar. Her cisme etki yapan yerçekimi kuvveti eşit değildir. Bir cismin düşmesini önlemek, o cismi etkileyen yerçekimi ivmesine eşit,ancak zıt yönlü başka bir kuvvetin etkisiyle mümkün olabilir.
Yerçekimi ivmesi sabit (değişmez) bir değerdir. Bir cismin kitlesi ile yerçekimi ivmesinin çarpılması sonucu, o cismin ağırlığı bulunur.
Yerçekimi ivmesi dünyanın hemen her tarafında 980 sm/ saniye kare'dir.
Ekvator'dan kutuplara doğru gidildikçe bu ivme biraz artar. Dolayısıyla, aynı cisim Ekvator'da ve kutuplarda tartılacak olursa ağırlığının farkettiği görülecektir.
Yerçekimi nasıl olur?
Havaya fırlatılan bir taşın eninde sonunda yere düşeceğini herkes bilir. Taşın düşmesine neden olan, Dünya' nın çekme kuvvetidir ve bu kuvvete yerçekimi kuvveti denir.
M.Ö. 4. yüzyılda yaşamış olan eski yunanlı filozof Aristo, ağır cisimlerin hafif olanlardan daha çabuk yere düştüğünü ileri sürmüştü. Bu düşünce, italyan bilim adamı Galileo Galilei'nin ( 1564-1642 ) bütün cisimlerin ( hava direncinin etkisi bir yana bırakılırsa ) aynı hızla düştüğünü ve düşen bir cismin ulaştığı hızın yalnızca düştüğü yüksekliğe bağlı olduğunu kanıtlamasına kadar geçerliliğini korudu.
Sir Isaac Newton, herhangi iki cismin birbiri üzerinde çekim kuvveti uyguladığını bulmuş ve cisimlerin kütlesinden kaynaklanan bu kuvveti kütle çekim kuvveti olarak adlandırmıştır. Yerçekimi de bir tür kütle çekim kuvvetidir.
Newton evrensel yerçekimi yasasını 1687 yılında yayınladığı " Principia " adlı kitabında duyurdu. Bu teoriye göre iki kütle arasındaki çekimgücü, kütlelerin büyüklüğü ile doğru orantılı; aralarındaki uzaklığın karesi ile ters orantılıdır. Yani, kütleler büyüdükçe çekimgücü artacak; aralarındaki uzaklık arttıkça çekim gücü azalacaktır. 300 yıldan daha uzun bir süre önce açıklanan bu basit denklem bu basit fizik ve gökbilimin temel yaptaşlarından biri olmuştur diyebiliriz.
Einstein, 1915 yılında genel görecelilik teorisini açıkladığı zaman, Newton'un yerçekimi teorisini de güncellemiş oldu. Başlangıçta, bilimadamlarının bile anlamakta güçlük çektiği teoriye göre yerçekimi, belirli bir uzaklıktaki iki cismin arasındaki çekim gücü değil; uzay-zaman eğiminin bir sonucudur yalnızca.
Peki, Einstein 'ın teorileri doğruysa, neden hala Newton 'un yasalarını kullanıyoruz? Bu sorunun iki yanıtı var : Birincisi, Einstein' in denklermleri daha çok uzayda ve dev kütleler için çok önemli, ancak, yeryüzünde ve gündelik yaşamdaki kütle ilişkileri için Newton'un yasaları yeterli. İkinci neden ise, Einstein'ın denklemleri çok karışık.
Yerçekimi Kuvveti Etkisinin Gözlenmesi Deneyi
DENEYİN AMACI: Yerin bir çekim kuvveti olduğunu görmek.
HAZIRLIK SORULARI:
1-Elimizde bulunan bir elmayı serbest bıraktığımızda neden yere doğru düşer?
2-Dünyamız bütün cisimleri niçin yerin merkezine doğru çeker? Araştırınız.
DENEYDE KULLANILAN ARAÇ VE GEREÇLER:
1-döküm ayak
3-bağlama parçası
5-ip
7-yalıtkan saplı çubuk
2-statif çubuk
4-çengelli ağırlık
6-kibrit
DENEYİN YAPILIŞI:
1-Düzeneği hazırlayın.
2-Çengelli ağırlığı ip ile yalıtkan saplı çubuğa asınız.
3-İpin gergin ve aşağıya doğru düşey oluşuna dikkat edin.
4-İpi kibrit ile yakınız. Çengelli ağırlığın neden yere düştüğünü tartışınız.
DENEYİN SONUCU:
Yerçekimi kuvveti bütün cisimleri yerin merkezine doğru çeker.
TEORİK BİLGİ:
Belirli bir yükseklikten serbest bırakılan bir cisim Yer’ e düştüğüne göre, Yer’ in bu cisme bir kuvvet uygulaması gerekir.
Bu kuvvete “yerçekimi kuvveti” denir. Bir cismin ağırlığı , o cisme etki eden yerçekimi kuvvetidir (G = mg ) . O halde ağırlık da bir kuvvettir.
Dünya ile dünyada bulunan cisimler birbirlerine çekim kuvveti uygular. Ancak dünyanın kütlesi, cisminkine göre çok büyük olduğundan, dünya bu çekimden etkilenmez. Dünyanın çekim alanı enlemlere göre değişir.
Bu yüzden herhangi bir cismin ağırlığı, ekvatordan kutuplara doğru gittikçe artar.
Yerçekimi kuvvetinin doğrultusu düşey, yönü Yer’in merkezine doğrudur. İngiliz bilgini “Isaac Newton “ bir gün elma ağacının altında otururken bir elmanın yere düştüğünü görür. Bu olay daha sonra kendi adıyla anılan “Newton Genel Çekim kanununu” bulmasına ışık tutmuştur.
Bu kanuna göre;” bütün kütleler birbirini çeker. Bu çekme kuvveti cisimlerin kütle büyüklüklerine ve aralarındaki uzaklığa bağlıdır.”
Örneğin yer elmayı çeker, elma da yeri çeker. Ancak yerin kütlesi elmanın kütlesinden büyük olduğu için, elmaya uyguladığı çekim kuvveti de o kadar büyüktür. Bu nedenle elma yere doğru düşer.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder
saygıdan uzaklaşmayalım lütfen