YERÇEKİMİ.

Paylaşmak Güzeldir Sende Paylaşır Mısın?

YERÇEKİMİ.

 

Havaya fırlatılan bir taşın önünde sonunda yere düştüğünü herkes bilir. . Taşın düşmesine neden olan, Dünya’nın çekme kuvvetidir ve hu. kuvvete, yerçekimi kuvveti denir. 17. yüzyılda Sir Isaac Newton, herhangi iki cismin birbiri üzerinde çekim kuvveti uyguladığını bulmuş ve cisimlerin kütlesinden kaynaklanan ‘ bu kuvveti kütleçekim kuvveti

Sir Isaac Nevvton’m 1687’de yayımlanan kütleçekim kuramı, bir; uyduyu Dünya çevresinde yörüngeye oturtma olanağını ortaya koymuştu. Bundan 300 yıl kadar sonra.SSCB lik’yapma uydu SputnIk’I uzaya göndermeyi başardı. Nevvton, bir taş fırlatılırken uygulanan kuvvet ne kadar büyükse, yerçekiminin etkisiyle! yere düşrheden önce havada alacağı yolun da o ölçüde uzun olacağını kanıtladı. Taş yeterince büyük bir kuvvetle fırlatılabilse, hiçbir zaman yere düşmez ve yerçekimince yörüngede tutulur.
olarak adlandırmıştır. Yerçekimi de bir tür kütleçekim kuvvetidir. i
İÖ 4. yüzyılda yaşamış olan Eski Yunanlı filozof Aristo, ağır cisimlerin hafif olanlardan daha hızlı düştüğünü ileri sürmüştü. Bu düşünce, İtalyan bilim adamı Galileo Galilei’nin Ö1564-1642), 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.
Galileo, düşen cisimlere ilişkin iki yararh kural buldu. Bunlardan birincisi, düşen bir cismin hızının her saniye, saniyede 10 metre kadar hızlandığıdır. Eğer saniye sayısına t dersek, cisim serbest bırakıldıktan t saniye sonra, saniyede 10Xt metrelik bir hıza ulaşacaktır. Galileo’nun bulduğu ikinci kural da şudur: Cismin t kadarhk bir süre içindeki or-:talâma hızı saniyede 5 xt metre olacağından, cisim bu süre sonunda 5xtxt metrelik bir yükseklikten düşmüş olacaktır. 5xtxt, kısaca 5t^ olarak yazılabiHr.
Demek ki, düşen bir cismin hızı serbest bırakıldıktan 3 saniye sonra saniyede 3×10=30 metreye ulaşacak ve bu süre içinde cisim 5x3x3=45 metre düşmüş olacaktır, i ‘ ‘Ama uygulamada^ düşen cisim havanın direnciyle yavaşlayacağından, tam olarak bu düşme hızına ve yüksekliğine ulaşılamaz. Va:-kumda (hiç hava bulunrhayan bir ortamda) ise bu kurallar-tümüyle geçerlidir ve cismin kütlesi düşme hızını etkilemez.
Alman astronom Johannes Kepler DanimarkalI arkadaşı Tycho Brahe’nin (1546-1601) gözlemlerinden yararlanarak gezegenlerin Güneş’in çevresinde dolanırken izledikleri kesin yörüngeleri saptadı; daha sonra Ingiliz Sir Isaac Newton gezegenlerin bıi tür yörüngeler izlemelerinin nedenini açıklar yan evrensel kütleçekim yasasını ortaya koydu (bak. ASTRONOMİ). Newton yasasına göre, evrendeki her madde. parçacığı bütün öbür parçacıkları çeker/ Çekim kuvveti iki özelliğe bağlıdır: Parçacık kütlelerinin (içerdikleri madde miktarlarının) çarpihıına ve aralarındaki uzakhğa. Bu kuvvet, kütlelerin çarpımıyla doğru, aralarındaki uzaklığın karesiyle ters orantılıdır. Buna göre, parçacıklardan birinin kütlesi iki katma çıkarıhrsa, çekim kuvveti de ikiye katlanır; ama, parçacıklar^ arasındaki uzakhk iki katma çıkarıhrsa çekim kuvveti dörtte birine iner. Nevvton bu önemli yasayı Ay’ın Dünya çevresindeki yörüngesini hesap etmek için kullanarak sınadı ve yasa doğru sonuç verdi. Fizikçiler kütleçekim etkileşiminden, graviton adı verilen bir parçacığın sorumlu olduğunu ileri sürmektedirler (&ûâ:. TEMEL PARçAciklar).
Yüksekten bırakılan bir gülle. Dünya ile gülle arasındaki çekim-kuvveti nedeniyle yer-yiizüne düşer. GüÜemn kütleisi iki katına çıkarılırsa kuyve’t de iki katini çıkar; ama, hızlandırılacak maidde miktafi dâ iki.:katıria çıktığından gülle (Galileo’nun söylediği gibi) gene aynı hızla düşer.
1820’lerde, o zamanlat Güneş’e en uzak gezegen olarak bilinen Uranüs’ün beklenen yörüngede hareket etmediği keşfedildi. Ya Nevvton’ın yasası yanlıştı ya da Uranüs’ün ötesinde onu çeken bir başka gezegen vardı. Bir İngiliz ve bir Fransız astronom, birbirlerinden habersiz olarak, bu bilinmeyen gezegenin izlemesi gereken yörüngeyi hesap ettiler ve öteki astronomlara bu gezegeni bulmak için gökyüzünde nereye bakmaları gerektiğini söylediler. Böylece 1846’da Neptün bulundu ve Nevvton yasası doğrulandı. 1930’da, daha da uzaktaki gezegen Plüton da hemen hemen aynı biçimde keşfedildi.
Kütleçekim kuvveti, her cismin ağırlığı ağırlık merkezi denen bir noktada yoğunlaşmış gibi etkide bulunür ‘”Küre ya da küp gibi düzgün cisimlerde bu nokta cismin tam ortasında yer alır. Başka cisimlerde ise bu noktanın yeri cismin serbestçe bir ipe asılmasıyla bulunabilir; bu durumda çişini, ağıirlık merkezi ipin doğrudan altına gelecek biçimde bir konum kazanır
Bir cismin ağırlık merkezinin yeri bazen önem kazanır^ Örneğin yüksek taşıtlar, ağırlık merkezleri aşağıda’kalacak biçimde tasarımlanır; böylece aracın “havaleli” olması (ağırlığın tepede kalması) önlenir. Böylece taşıt, ancak ağırlık merkezi tekerleklerinin dışına çıkacak kadar-yana yatarsa devrilir.
Cismin üzerinde etkiyen kütleçekim kuvvetine o cismin ağırlığı denir; kütlesi 1 kilogram (kg) olan bir cismin ağırlığı yaklaşık olarak 10 newtondur {bak. KUVVETVEHareket). Konuşma dilinde “ağırhk” kütleyi anlatır. Bir çuval patatesi tarttığımızda çuvaldaki patateslerin ağırlığım (miktarını) buluruz; ama sonucu kütle birimleriyle, örneğin “5 kg” biçiminde ifade ederiz. Ay’da patates çuvalı gene aynı miktarda madde içerir ve kütlesi de gene 5 kg olurdu. Ama, Ay Dünya’dan daha küçüktür; dolayısıyla da kütleçekimi daha azdır (Dünya’ nınkinin altıda biri kadar). Bu yüzden patates çuvalının Dünya’daki ağırlığının 50 nevvton olmasına karşılık Ay’daki ağırlığı yaklaşık 8,3 nevvton olurdu. Astronotlar ağırlıkları daha az olacağı için Ay’da çok daha yükseğe sıçrayabilirler.
Dünya ekvator kesiminde daha şişkindir. Bu, Dünya’mn kendi ekseni çevresindeki dönme hareketinin de katkısıyla, kütleçekim kuvvetini azaltır; bu nedenle de bir cismin ek-
vatordaki ağırlığı kutüplardâki, ağırhğmm biraz daha altında olur. İki kefeli terazide kütleçekim kuvvetinden yararlanılarak iki cismin kütleleri kıyaslanır; bu nedenle bu tür teraziler her zaman doğru sonuç verir. Ama bir yaylı terazi kütle üzerinde etkiyen kütleçekim kuvvetinin yayı ne kadar gerebildiğini ölçer. Bu nedenle- kütleçekim kuvveti değiştikçe yaylı terazinin ölçümü de değişir.  Newton kütleçekimiyle ilgili çahşmaları. sırasında, yüksek bir kayalığın tepesinden yatay olarak fırlatılan, cisimlerin izlediği yolu da inceledi. Buı cisirhler yerçekirniniri: etkisiyle, havacla bii: eğri çizerek yere düşüyö ton yeterince yüksek bir hızla fırlatılan bir cismin yol eğrisinin yjeryüizü’feğri ğmı ve bu cisriliiî’tıpkı Ay. |ibi Dünyalının çevresinde dolanacağını ileri .sürdü. Nevyton’ın bu düşüncesi doğruydıi; ânıa, bu iş için cişmiin çok hızlı, saatte”yaklaişik’28.000’kilometrelik bir hızla atmosferin iışıriâ fırlatılması gerekiyordu; aksi-takdiride cisim karşılaşacağı hava direnci nedeniyle, hizİâ yavaşlayacak ye yere düşecekti; Öyşa Dünya’dan yeterince yükseğe çikşirıİabilnıiş bir cisini hava direinciyTe karşılaşmaz ve dolayisiyla da hız kaybetmeksizin Dünya’mn çevresinde birçok kez dolanabilir. Bugün yapma uydu denen’ ye roketle atmosfer dışına gönderilen birçok cisim vardır  ,
Bir yapma uydunun Dünya’dan yüksekliği, onu yere doğru çeken yerçekimi kuvvetinin büyüklüğünü belirler;- uydunun hızı. Dünya’ nıri çevresinde belirli bir yörünge üzerinde kalmasını sağlayacak biçimde bu büyüklüğe göre saptanır. Verili bir yükseklik için, uydunun kabaca dairesel bir yörünge çizmesini sağlayacak belirli bir hız düzeyi vardır; bu hızın altında uydu bir sarmal çizerek Dünya’ ya düşer. Gene aynı yükseklikte, bu hızm üstündeki bir yörünge hızı uydunun bir elips çizerek Dünya’dan uzaklaşmasına neden olur. Eğer bir cismin hızi dairesel bir yörünge izlemesi için gerekli olan hızın kabaca 1*72 katı kadarsa, bu cisim hızla Dünya’nın kütleçekim alanının dışına çıkıp uzayın derinliklerine doğru yol alır. Kurtulma hızı denen bu hız. Dünya için saatte yaklaşık 40.000 kms Ay için ise saatte 8.500 kilometredir.


Paylaşmak Güzeldir Sende Paylaşır Mısın?

Cevapla

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar işaretlenmelidir *

*

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.