Nedir a\u011f\u0131rl\u0131k? A\u011f\u0131rl\u0131ks\u0131zl\u0131k? Bir yapay uydu i\u00e7inde dola\u015fan, deney yapan, su i\u00e7en astronotlar\u0131n a\u011f\u0131rl\u0131klar\u0131 var m\u0131, yok mu? D\u00fcnya onlar\u0131 \u00e7ekiyor mu, \u00e7ekmiyor mu? Daha genel olarak, k\u00fctle, yer\u00e7ekimi, a\u011f\u0131rl\u0131k ve bunlar\u0131n ili\u015fkileri hakk\u0131nda bilgimiz yeterli mi? Yoksa, \u00e7o\u011fumuzun yapt\u0131\u011f\u0131 gibi, birini \u00f6tekiyle, di\u011ferini ba\u015fkalar\u0131yla kar\u0131\u015ft\u0131r\u0131p, kendimiz de i\u015fin i\u00e7inden \u00e7\u0131kam\u0131yor muyuz? E\u011fer bu sorulara kendinizi inand\u0131rabilecek a\u00e7\u0131klamalar\u0131n\u0131z yoksa yaln\u0131z de\u011filsiniz.
\n B\u00dcT\u00dcN ya\u015fam\u0131m\u0131z D\u00fcnya \u00fczerinde. O’na yer\u00e7ekimi ile o kadar ba\u011f\u0131l ve ba\u011f\u0131ml\u0131y\u0131z ki, a\u011f\u0131rl\u0131ks\u0131z olmay\u0131 bazen ger\u00e7ek d\u0131\u015f\u0131, bazen heyecan verici, hatta korkutucu bir durum gibi alg\u0131lamaktan kendimizi alamay\u0131z. Lunaparklarda ra\u011fbet g\u00f6ren oyunlar, insana kendini bo\u015fluktaym\u0131\u015f gibi hissettirir. Tramplenden suya atlarken, arabayla bir t\u00fcmse\u011fi h\u0131zla a\u015farken i\u00e7imizde bir \u015feylerin eksildi\u011fini, yok oldu\u011funu duyar, \u00fcrpeririz. Bindi\u011fimiz asans\u00f6r\u00fcn halat\u0131 kopsa ne hissedece\u011fimiz hakk\u0131nda iyi k\u00f6t\u00fc bir fikrimiz vard\u0131r.
\n \u0130nsano\u011flu, mekanik denilen hareket bilimini ve onun s\u0131cakl\u0131\u011fa uzant\u0131s\u0131 olan termodinami\u011fi ancak son zamanlarda geli\u015ftirip, anlamaya ba\u015flad\u0131. H\u00e2l\u00e2 \u00e7o\u011fumuz, k\u00fctleyi a\u011f\u0131rl\u0131kla, kuvveti g\u00fc\u00e7le, g\u00fcc\u00fc enerjiyle, \u0131s\u0131y\u0131 s\u0131cakl\u0131kla kar\u0131\u015ft\u0131r\u0131r dururuz. A\u011f\u0131rl\u0131ks\u0131zl\u0131k uzay\u0131 \u00e7a\u011fr\u0131\u015ft\u0131rd\u0131\u011f\u0131, uzay da atmosferin \u00f6tesinde oldu\u011fu i\u00e7in, atmosferin d\u0131\u015f\u0131na \u00e7\u0131kar \u00e7\u0131kmaz a\u011f\u0131rl\u0131\u011f\u0131m\u0131z\u0131n yok olaca\u011f\u0131n\u0131 d\u00fc\u015f\u00fcn\u00fcr\u00fcz. B\u00fct\u00fcn bu kar\u0131\u015f\u0131kl\u0131k ve yanl\u0131\u015f anlamalar\u0131n alt\u0131nda, baz\u0131 temel kavramlar ve bunlar\u0131n birbirleri ile ili\u015fkilerini do\u011fru ve sindirerek bilmememiz yat\u0131yor. Gelin, \u00f6nce bu temel kavramlar\u0131 g\u00f6zden ge\u00e7irelim. <\/p>\n
\u00d6nce K\u00fctleyi Tan\u0131yal\u0131m
\n Terazide bir \u015fey tartarken kullan\u0131lan, “bir kilo” denilen demir par\u00e7as\u0131 bazen ba\u015fka i\u015flere de yarar: \u00c7ivi \u00e7akmak, ceviz k\u0131rmak gibi. \u0130ster tartmada ister \u00f6teki i\u015flerde olsun faydalan\u0131lan \u015fey, o demir par\u00e7as\u0131n\u0131n sanki ad\u0131 gibi de\u011fi\u015fmez bir \u00f6zelli\u011fidir: K\u00fctlesi. Zaten “Bir kilo” diye an\u0131lmas\u0131n\u0131n nedeni, k\u00fctlesinin 1 kilogram yani 1000 gram olmas\u0131 (1 kg=1000 g). D\u00fcnya \u00fczerinde nerede, hatta hangi uydu veya gezegende bulunursak bulunal\u0131m, neyin etraf\u0131nda d\u00f6n\u00fcyor, ne kadar h\u0131zl\u0131 veya yava\u015f gidiyor olursak olal\u0131m, yan\u0131m\u0131zda ta\u015f\u0131d\u0131\u011f\u0131m\u0131z “bir kilo”nun k\u00fctlesi daima 1 kg olarak kalacak ve \u00e7ivi \u00e7akmak gibi kinetik enerjisinin kullan\u0131ld\u0131\u011f\u0131 i\u015flerde daima ayn\u0131 derecede i\u015fimize yarayacakt\u0131r.
\n K\u00fctle, bir maddenin de\u011fi\u015fmez kimli\u011fidir. Maddenin korunumu k\u00fctlenin de\u011fi\u015fmemesi ile e\u015fde\u011ferdir. (Bu arada, bizim de bir madde olarak k\u00fctlemizin de\u011fi\u015fmemesi, \u00f6rne\u011fin 72 kg de\u011ferini korumas\u0131 beklenir. Ancak canl\u0131lar\u0131n, canl\u0131 kalabilmek i\u00e7in gerekli olan \u00e7evreyle besin ve at\u0131k al\u0131\u015fveri\u015fi y\u00fcz\u00fcnden k\u00fctleleri de\u011fi\u015fir. B\u00fcy\u00fcme, zay\u0131flama, “kilo” alma vb, bu de\u011fi\u015fmelere verdi\u011fimiz isimlerdir.) Her maddenin, k\u00fc\u00e7\u00fck veya b\u00fcy\u00fck olsun, kendine \u00f6zel bir k\u00fctlesi vard\u0131r. Bu y\u00fczden madde yerine k\u00fctle de diyebiliriz.
\n K\u00fctleyi tan\u0131d\u0131ktan sonra, onunla en \u00e7ok kar\u0131\u015ft\u0131r\u0131lan a\u011f\u0131rl\u0131k kavram\u0131na ge\u00e7memiz beklenirdi. Her ne kadar a\u011f\u0131rl\u0131k yer\u00e7ekimi olmadan da tan\u0131mlanabilecek bir olgu ise de, hemen her zaman yer\u00e7ekimi ile ili\u015fkili olarak alg\u0131land\u0131\u011f\u0131 i\u00e7in, \u00f6nce \u015fu yer\u00e7ekimi, daha genel ad\u0131yla k\u00fctlesel \u00e7ekim \u00fczerinde durmak yerinde olur. <\/p>\n
Nedir K\u00fctlesel \u00c7ekim?
\n Maddeler (k\u00fctleler) birbirini \u00e7eker. Yani bir madde bir ba\u015fkas\u0131na, onu kendisine do\u011fru gelmeye zorlayan bir kuvvet uygular; bunu aralar\u0131nda yay, ip, hava gibi hi\u00e7bir ba\u011flay\u0131c\u0131 ortama gerek olmadan yapar. \u00d6teki madde de ayn\u0131 \u015fekilde birincisini, onu kendine do\u011fru gitmeye zorlay\u0131c\u0131, ayn\u0131 b\u00fcy\u00fckl\u00fckte (tabii ki ters y\u00f6nde) bir kuvvetle \u00e7eker. \u00d6rne\u011fin, D\u00fcnya bir tenis topunu a\u015fa\u011f\u0131 do\u011fru bir kuvvetle \u00e7ekerken, tenis topu da D\u00fcnya’y\u0131 yukar\u0131 do\u011fru ayn\u0131 b\u00fcy\u00fckl\u00fckte bir kuvvetle \u00e7eker. Bu birbirine denk \u00e7ekme kuvveti, iki maddenin de k\u00fctleleri ile do\u011fru orant\u0131l\u0131d\u0131r. Yine bu kuvvet iki k\u00fctlenin sanki birbirlerini “g\u00f6rd\u00fckleri” sanal b\u00fcy\u00fckl\u00fckle de orant\u0131l\u0131d\u0131r. \u00d6rne\u011fin, 1 m uzaktaki tenis topu 2 m uza\u011fa gidince sanki eskisinin d\u00f6rtte biri kadarm\u0131\u015f gibi g\u00f6z\u00fck\u00fcr. 100 m uzakta, yani onbinde bir k\u00fc\u00e7\u00fckl\u00fckte ise topu g\u00f6rmekte g\u00fc\u00e7l\u00fck \u00e7ekeriz. \u00c7ekim kuvveti de o oranda, yani uzakl\u0131\u011f\u0131n karesi ile ters orant\u0131l\u0131 olarak de\u011fi\u015fir. Yani 1 m uzaktaki tenis topunu, k\u00fctlemizden dolay\u0131 \u00e7ekti\u011fimiz kuvvet, 100 m uzakta onbinde bire d\u00fc\u015fer. Fakat bizimle top aras\u0131ndaki bu kuvvet \u00e7ok yak\u0131nda bile o kadar k\u00fc\u00e7\u00fckt\u00fcr ki, top hi\u00e7 de bize do\u011fru yakla\u015fmaya tenezz\u00fcl etmez, sanki. Ancak, k\u00fctlelerden hi\u00e7 de\u011filse biri \u00e7ok b\u00fcy\u00fckse \u00e7ekim kuvveti \u00f6nemli bir b\u00fcy\u00fckl\u00fc\u011fe ula\u015f\u0131r. \u00d6rne\u011fin, bizim yerimize D\u00fcnya’y\u0131 al\u0131rsak, onun \u00e7ekim kuvveti (yani topa etki eden yer\u00e7ekimi) bizimkinden o kadar b\u00fcy\u00fckt\u00fcr ki, elimizden b\u0131rakt\u0131\u011f\u0131m\u0131z top bize yakla\u015fmaktansa D\u00fcnya’ya yakla\u015fmay\u0131 (d\u00fc\u015fmeyi) tercih eder.
\n \u00c7ekim kuvvetini belirleyen uzakl\u0131k, iki cismin k\u00fctle merkezleri aras\u0131ndaki uzakl\u0131kt\u0131r. D\u00fcnya ve \u00fczerindeki topu al\u0131rsak bu uzakl\u0131k D\u00fcnya’n\u0131n ortalama yar\u0131\u00e7ap\u0131ndan \u00e7ok az farkl\u0131d\u0131r (6371 km). Onun i\u00e7in, deniz seviyesinde veya y\u00fckseklerde, ekvatorda veya kutuplarda olmak pek fazla de\u011fi\u015ftirmez D\u00fcnya’n\u0131n bize uygulad\u0131\u011f\u0131 \u00e7ekim kuvvetini. Yakla\u015f\u0131k olarak 1 kg k\u00fctleye bu ortalama uzakl\u0131kta 9,83 N (Newton) etki eder. Benim k\u00fctleme g\u00f6re \u0130stanbul’da, \u00f6rne\u011fin 700 N kuvvetle \u00e7ekiliyorsam, Antarktika k\u0131y\u0131lar\u0131nda ancak 5 N daha fazla, Everest zirvesinde 2 N daha az bir \u00e7ekim kuvvetine maruz kalacakt\u0131m. Peki daha uzaklarda? Yer’den 240 km y\u00fcksekte (herhangi bir uydu uzakl\u0131\u011f\u0131nda) 650 N, 36 000 km de (yer istasyonu uzakl\u0131\u011f\u0131nda) 22 N, Ay uzakl\u0131\u011f\u0131nda 0,19 N; yani uzakl\u0131\u011f\u0131n karesiyle azalan bir kuvvet, ama yine de s\u0131f\u0131r de\u011fil. D\u00fcnya yerine ba\u015fka b\u00fcy\u00fck k\u00fctleleri al\u0131rsak, \u00f6rne\u011fin Ay y\u00fczeyinde 115 N, yani D\u00fcnya’dakinin 1\/6’s\u0131, Merih’te (Mars) 0,4, M\u00fc\u015fteri’de (J\u00fcpiter) 2,7, G\u00fcne\u015f’te 28 kat\u0131. Tipik bir n\u00f6tron y\u0131ld\u0131z\u0131 \u00fczerinde ise, D\u00fcnya’dakinin 1012 kat\u0131 kuvvetle \u00e7ekiliyor olacakt\u0131m; \u00e7\u00fcnk\u00fc G\u00fcne\u015f kadar b\u00fcy\u00fck bir k\u00fctleye, n\u00f6tron y\u0131ld\u0131z\u0131n\u0131n ancak birka\u00e7 kilometre olan yar\u0131\u00e7ap\u0131 kadar yakla\u015fm\u0131\u015f bulunacakt\u0131m. Yaln\u0131z, yakla\u015f\u0131rken ba\u015f\u0131mla ayaklar\u0131m aras\u0131ndaki \u00e7ekim kuvveti fark\u0131 o kadar b\u00fcy\u00fcyecek ki, daha y\u0131ld\u0131za eri\u015fmeden \u00e7ok \u00f6nce, pi\u015fmaniye haline gelmi\u015f olacakt\u0131m.
\n Bereket versin, D\u00fcnya’dan pek fazla ayr\u0131lmad\u0131k\u00e7a bu b\u00fcy\u00fck k\u00fctlelerin \u00e7ekimi ihmal edilecek kadar az. \u00d6rne\u011fin, Ay beni \u015fimdi ancak 0,0023 N, G\u00fcne\u015f ise 0,41 N kadar \u00e7ekebiliyor. Yine de bu k\u00fc\u00e7\u00fck kuvvetler gel-git olaylar\u0131n\u0131n ba\u015fl\u0131ca nedeni.
\n Dikkat ederseniz, yer\u00e7ekiminden s\u00f6z ederken a\u011f\u0131rl\u0131\u011fa hi\u00e7 ba\u015fvurmad\u0131k. \u00c7ekim kuvveti ile statik a\u011f\u0131rl\u0131k aras\u0131nda \u00f6nemli ve nazik bir ili\u015fki var; ileride g\u00f6rece\u011fiz. A\u011f\u0131rl\u0131\u011fa ge\u00e7meden \u00f6nce son bir s\u00f6z: K\u00fctlesel \u00e7ekim kuvveti de, cisimler aras\u0131ndaki uzakl\u0131k ayn\u0131 kald\u0131\u011f\u0131 s\u00fcrece de\u011fi\u015fmeyen bir b\u00fcy\u00fckl\u00fck. Yani 240 km y\u00fcksekte bulundu\u011fum s\u00fcrece, bana etki eden yer\u00e7ekimi kuvveti daima 650 N olarak kalacakt\u0131; ister orada duruyor olay\u0131m, ister dairesel bir y\u00f6r\u00fcngede hareket ediyor olay\u0131m, hep 650 N ile \u00e7ekiliyor olacakt\u0131m. <\/p>\n
Ve A\u011f\u0131rl\u0131k…
\n A\u011f\u0131rl\u0131k ve k\u00fctle, \u00e7o\u011fu zaman birbiri ile kar\u0131\u015ft\u0131r\u0131lan veya al\u0131\u015fkanl\u0131kla birbiri yerine kullan\u0131lan iki farkl\u0131 kavram. A\u011f\u0131rl\u0131k asl\u0131nda kuvvet birimi ile \u00f6l\u00e7\u00fcl\u00fcr. Pratikte, terazi denilen bir kar\u015f\u0131la\u015ft\u0131rma arac\u0131 ile “tartma” sonucu elde edilen bir b\u00fcy\u00fckl\u00fck olarak bilinirse de, bu yanl\u0131\u015f. Asl\u0131nda basit, e\u015fit kollu terazide iki kefeye konan k\u00fctleler kar\u015f\u0131la\u015ft\u0131r\u0131l\u0131r. E\u011fer kol yatay durumda dengede durabiliyorsa etki eden a\u011f\u0131rl\u0131k kuvvetleri dengededir. Bunun i\u00e7in de k\u00fctlelerin e\u015fit olmas\u0131 gerekir. O halde “bir kilo” ile dengede olan patatesin k\u00fctlesi de 1 kg’d\u0131r. Ya a\u011f\u0131rl\u0131\u011f\u0131? Bu t\u00fcr teraziyle a\u011f\u0131rl\u0131k tayin edilemez. K\u00fctle ile a\u011f\u0131rl\u0131k aras\u0131ndaki ilk kar\u0131\u015f\u0131kl\u0131k ta bundan do\u011far. Tartma sonucunu “patatesin a\u011f\u0131rl\u0131\u011f\u0131 bir kilo” diyerek a\u00e7\u0131klar\u0131z. Halbuki “patatesin a\u011f\u0131rl\u0131\u011f\u0131 bir kilonun a\u011f\u0131rl\u0131\u011f\u0131na e\u015fit” dememiz gerekirdi ki, ikisini de hen\u00fcz bilmiyoruz. Bu yanl\u0131\u015fl\u0131k g\u00fcnl\u00fck al\u0131\u015fveri\u015fimize, banyo terazimize kadar girmi\u015ftir. Yak\u0131n bir ge\u00e7mi\u015fe kadar k\u00fctle ve onun a\u011f\u0131rl\u0131\u011f\u0131 ayn\u0131 skalada g\u00f6sterilmeye \u00e7al\u0131\u015f\u0131lm\u0131\u015f, yine de, birine kg-k\u00fctle \u00f6tekine kg-kuvvet gibi isimler bile verilse, mekanik \u00f6\u011frenenlerin k\u00e2busu olmaktan kurtulamam\u0131\u015ft\u0131r. H\u00e2l\u00e2 hi\u00e7 kimse (fizik\u00e7iler dahil) size a\u011f\u0131rl\u0131\u011f\u0131ndan s\u00f6z ederken “700 Newton \u00e7ekiyorum” demez; “72 kiloyum” der. “Nedir bu 72 kilo?” sorusuna hi\u00e7 kimseden “K\u00fctlem” cevab\u0131n\u0131 alamazs\u0131n\u0131z, isterseniz deneyin.
\n Bu yanl\u0131\u015fl\u0131klar yaln\u0131zca dilimizde kald\u0131\u011f\u0131, anlay\u0131\u015f\u0131m\u0131z\u0131 etkilemedi\u011fi s\u00fcrece zarar yok. Zaten, D\u00fcnya \u00fczerinden fazla ayr\u0131lmad\u0131k\u00e7a a\u011f\u0131rl\u0131k da pek de\u011fi\u015fmiyor; ha k\u00fctle ha a\u011f\u0131rl\u0131k. Fakat konu a\u011f\u0131rl\u0131ks\u0131z olmaya dayan\u0131nca daha dikkatli olmak gerek. \u00c7\u00fcnk\u00fc a\u011f\u0131rl\u0131ks\u0131z olundu\u011fu s\u00f6ylenilen durum ve \u015fartlarda art\u0131k neyin k\u00fctle, neyin \u00e7ekim kuvveti veya a\u011f\u0131rl\u0131k oldu\u011funu a\u00e7\u0131k se\u00e7ik bilmekten ba\u015fka \u00e7are yok.
\n K\u00fctlenin hi\u00e7 de\u011fi\u015fmedi\u011fini, \u00e7ekim kuvvetinin ise, k\u00fctleler aras\u0131 uzakl\u0131k ayn\u0131 kald\u0131\u011f\u0131 s\u00fcrece de\u011fi\u015fmedi\u011fini g\u00f6rd\u00fck. Ayr\u0131ca, uzakl\u0131k artt\u0131k\u00e7a \u00e7ekim kuvvetinin h\u0131zla k\u00fc\u00e7\u00fcld\u00fc\u011f\u00fcn\u00fc, fakat asla s\u0131f\u0131r olmad\u0131\u011f\u0131n\u0131 da biliyoruz. Deneyimlere dayanarak bildi\u011fimiz ba\u015fka \u015feyler de var. “A\u011f\u0131rl\u0131ks\u0131z” denilen \u015fartlarda, \u00f6rne\u011fin bir yapay uydu kaps\u00fcl\u00fcnde (veya halat\u0131 kopmu\u015f asans\u00f6r kabininde) hi\u00e7bir yere dayanmadan, dokunmadan kaps\u00fcle g\u00f6re durumumuzu koruyabiliyoruz; kulland\u0131\u011f\u0131m\u0131z aleti elimizden b\u0131rak\u0131nca sanki b\u0131rakt\u0131\u011f\u0131m\u0131z yerde bo\u015flukta kal\u0131yor. Dikkatle d\u00fc\u015f\u00fcn\u00fcrsek “a\u011f\u0131rl\u0131ks\u0131z” olmak, etkisinden hi\u00e7bir \u015fekilde kurtulamayaca\u011f\u0131m\u0131z\u0131 bildi\u011fimiz yer\u00e7ekimi kuvveti hari\u00e7, ba\u015fka hi\u00e7bir kuvvete maruz olmamak gibi bir durum. Yani sadece ve sadece, k\u00fctlesel \u00e7ekim kuvvetinin alt\u0131nda isek, ister duruyor ‘herhangi bir anda) ister hareket ediyor olal\u0131m, a\u011f\u0131rl\u0131\u011f\u0131m\u0131z olmayacak. \u00d6rne\u011fin tramplenden havuza atlarken, ayaklar\u0131m\u0131z trampleni terketti\u011fi andan suya ilk dokundu\u011fumuz ana kadar, (hava ile s\u00fcrt\u00fcnmeyi ihmal edersek) hi\u00e7bir yerden destek almadan sadece yer\u00e7ekimi alt\u0131nday\u0131zd\u0131r. \u00d6nce y\u00fckselir, bir noktada bir an durur, sonra a\u015fa\u011f\u0131 do\u011fru gittik\u00e7e h\u0131zlanarak d\u00fc\u015feriz. Bu s\u0131rada bir a\u011f\u0131rl\u0131\u011f\u0131m\u0131z oldu\u011funu bize hissettirecek ba\u015fka hi\u00e7bir kuvvet yoktur. Halbuki, ayakta dururken (veya otururken) her bir par\u00e7am\u0131z, yer\u00e7ekiminden dolay\u0131 d\u00fc\u015fmesini \u00f6nleyecek belli bir kuvvetle yukar\u0131 itilerek dengelenir. Bu kuvvetleri ise biz toptan a\u011f\u0131rl\u0131\u011f\u0131m\u0131z olarak alg\u0131lar\u0131z: En \u00e7ok ayaklar\u0131m\u0131zla, en az ba\u015f\u0131m\u0131zla (tepe \u00fcst\u00fc durdu\u011fumuz zaman da tersine en \u00e7ok ba\u015f\u0131m\u0131z, en az ayaklar\u0131m\u0131zla).
\n Asans\u00f6rle \u00e7\u0131k\u0131yor veya iniyorsak a\u011f\u0131rl\u0131\u011f\u0131m\u0131z de\u011fi\u015fir. Kabine girip \u00e7\u0131k\u0131\u015f d\u00fc\u011fmesine bas\u0131ncaya kadar hareket etmeyiz. Yer\u00e7ekimi, d\u00f6\u015femeden ayaklar\u0131m\u0131z\u0131 yukar\u0131 iten kuvvetle (hemen hemen) dengededir ve bu itme kuvvetini biz normal a\u011f\u0131rl\u0131\u011f\u0131m\u0131z olarak alg\u0131lar\u0131z. D\u00fc\u011fmeye bas\u0131nca, d\u00f6\u015feme bizi daha b\u00fcy\u00fck bir kuvvetle yukar\u0131 iterek h\u0131zland\u0131r\u0131r, bunun i\u00e7in de kendimizi daha a\u011f\u0131r hissederiz. Kabin h\u0131z\u0131 sabit de\u011ferini al\u0131nca a\u011f\u0131rl\u0131\u011f\u0131m\u0131z yine normale d\u00f6ner. Duraca\u011f\u0131m\u0131z kata yakla\u015f\u0131rken kabin yava\u015flar, d\u00f6\u015feme kuvveti azal\u0131r, kendimizi daha hafif hissederiz (biraz bo\u015flukta gibi). Durduktan sonra her \u015fey normal de\u011ferine d\u00f6ner. \u0130ni\u015fte olay ters y\u00f6nde tekrarlan\u0131r: \u00d6nce hafifleme, sonra normal, sonra a\u011f\u0131rla\u015fma ve nihayet normale d\u00f6n\u00fc\u015f. \u00c7abuk h\u0131zlanan veya halat\u0131 kopan bir kabinde neler hissedece\u011fimiz belli art\u0131k. Birincide daha \u00e7ok a\u011f\u0131rl\u0131k, ikincide neredeyse s\u0131f\u0131r a\u011f\u0131rl\u0131k.
\n Mekik-uydu i\u00e7indeki durumu da analiz etmek m\u00fcmk\u00fcn. Mekik, personel, deney aletleri ve Dr. Nurcan Ba\u00e7’\u0131n zeolitleri (bk. Bilim ve Teknik 345, s. 8-11), her \u015fey hemen hemen ayn\u0131 y\u00f6r\u00fcnge \u00fczerinde, isterlerse birbirlerine hi\u00e7 dokunmadan, yani sadece yer\u00e7ekimi alt\u0131nda hareket etmektedir. Ba\u015fka kuvvet gerekmedi\u011fi i\u00e7in a\u011f\u0131rl\u0131klar\u0131 yoktur; hem de \u00e7ok uzun bir s\u00fcre. B\u00f6ylece zeolit kristalleri en \u00f6zg\u00fcr ortam i\u00e7inde b\u00fcy\u00fcyebilir. D\u00fcnya \u00fczerinde ise ancak bir d\u00fc\u015fme kulesinde, kabini yukar\u0131 f\u0131rlat\u0131p tekrar dibe d\u00fc\u015f\u00fcnceye kadar, birka\u00e7 saniyelik bir a\u011f\u0131rl\u0131ks\u0131z durum yaratabilecektik. <\/p>\n
Yer\u00e7ekimi \u0130vmesi
\n Newton’un me\u015fhur ikinci (hareket) kanunu, bir k\u00fctleye bir kuvvet etki etti\u011finde onun bu kuvvet do\u011frultusunda kuvvetin b\u00fcy\u00fckl\u00fc\u011f\u00fc ile orant\u0131l\u0131, fakat kendi k\u00fctlesi ile ters orant\u0131l\u0131 \u015fekilde h\u0131zlanaca\u011f\u0131n\u0131 (yani mevcut h\u0131z\u0131na, zamanla o oranda artan h\u0131z kataca\u011f\u0131n\u0131) s\u00f6yler. K\u00fctlenin, “at\u00e2let” (tembellik) diye adland\u0131r\u0131lan bir \u00f6zelli\u011fin \u00f6l\u00e7\u00fcs\u00fc olmas\u0131, bu ters orant\u0131 y\u00fcz\u00fcndendir. Bir el arabas\u0131n\u0131 kolayl\u0131kla h\u0131zland\u0131rabilirsiniz. Ama ayn\u0131 kuvvetle bunu araban\u0131zda sa\u011flamak uzun zaman al\u0131r; \u00e7\u00fcnk\u00fc araban\u0131z \u00e7ok daha “\u00e2t\u0131l” yani k\u00fctlelidir. H\u0131zlanma mekanik dilinde “ivme”dir. Tenis topunu elimizden b\u0131rakt\u0131ktan sonra, hava direncini ihmal ederseniz, yer\u00e7ekimi ona etki eden tek kuvvettir ve a\u015fa\u011f\u0131 do\u011frudur. B\u0131rakt\u0131\u011f\u0131m\u0131z anda s\u0131f\u0131r olan h\u0131z\u0131, her saniye ba\u015f\u0131na saniyede 9,8 m gibi artar ve top h\u0131zlanarak yere d\u00fc\u015fer. Hava direnci ger\u00e7ekten yoksa (\u00f6rne\u011fin havas\u0131 tamamen bo\u015falt\u0131lm\u0131\u015f bir odada) tenis topu, ku\u015f t\u00fcy\u00fc ve de\u011firmen ta\u015f\u0131 hep ayn\u0131 ivmeyle h\u0131zlan\u0131r; \u00e7\u00fcnk\u00fc birim k\u00fctleye etki eden kuvvet olan ivme ayn\u0131 kal\u0131r, b\u00fct\u00fcn cisimler i\u00e7in. \u0130\u015fte bu birim k\u00fctleye etki eden yer\u00e7ekimi kuvvetine yer\u00e7ekimi ivmesi denir. Uygulanma yeri \u00e7o\u011funlukla D\u00fcnya y\u00fczeyi oldu\u011fu ve orada kald\u0131\u011f\u0131 s\u00fcrece de\u011feri pek fazla de\u011fi\u015fmedi\u011fi i\u00e7in sabit bir ortalama de\u011feri oldu\u011fu kabul edilebilir. go= 9,83 N\/1 kg = 9,83 (m\/s)\/s = 9,83 m\/s2.
\n \u00d6te yandan, bir cismin hareketi incelenirken, \u00e7oklukla bu hareketin D\u00fcnya’ya g\u00f6re tan\u0131mlanmas\u0131 istenir. B\u00f6yle olunca da mutlak hareketi (yani uzayda sabit kabul edilebilecek bir referansa g\u00f6re hareketi) d\u00fczenleyen yer\u00e7ekimi ivmesi de\u011fil, D\u00fcnya’ya g\u00f6re hareketi verecek olan a\u011f\u0131rl\u0131k ivmesi daha uygun bir b\u00fcy\u00fckl\u00fck olur. Onun da standart de\u011feri g = 9,81 m\/s2’dir. Bundan farkl\u0131l\u0131klar do\u011furan y\u00fckseklik ve enlemin etkileri \u00e7o\u011fu zaman ihmal edilir. D\u00fcnya’n\u0131n simetrik olmamas\u0131, zamanla \u015feklinin de\u011fi\u015fmesi gibi nedenlerden gelebilecek d\u00fczeltmeler ise \u00e7ok daha k\u00fc\u00e7\u00fckt\u00fcr.
\n H\u0131zl\u0131 hareketler, k\u0131sa s\u00fcrede h\u0131zlanmay\u0131, yani y\u00fcksek ivmeyi gerektirir. Atmosfer i\u00e7i ve \u00f6tesi hareket programlar\u0131nda y\u00fcksek ivmeler, m\/s2 birimi ile oldu\u011fu kadar g de\u011ferini birim kabul ederek de ifade edilir. \u00d6rne\u011fin, bir uydunun f\u0131rlat\u0131lmas\u0131nda, u\u00e7ak manevralar\u0131nda 2-3 g’lik ivmeler a\u011f\u0131rl\u0131\u011f\u0131n 2-3 kat\u0131na \u00e7\u0131kaca\u011f\u0131n\u0131 m\u00fcjdelerken, 8-10 g gibi ivmeler insan\u0131n dayanma s\u0131n\u0131r\u0131na eri\u015fir. \u00c7arp\u0131\u015fmalar genellikle \u00e7ok daha y\u00fcksek g’lerle \u00f6l\u00e7\u00fcl\u00fcr. \u00d6rne\u011fin, teniste, topun raketle bulu\u015fma s\u00fcresi 1\/100 saniye ve topun \u00e7\u0131k\u0131\u015f h\u0131z\u0131 50 m\/s ise ortalama ivme nerdeyse 500 g olacakt\u0131r.
\n A\u011f\u0131rl\u0131ks\u0131z durumlarda a\u011f\u0131rl\u0131\u011f\u0131 temel alan ivme de s\u0131f\u0131r olmal\u0131, yani 0 g. O halde neden mikrogravite? A\u011f\u0131rl\u0131\u011f\u0131n etkiledi\u011fi (ve bu y\u00fczden a\u011f\u0131rl\u0131ks\u0131z ortama ihtiya\u00e7 g\u00f6steren) do\u011fal konveksiyon, tabakala\u015fma gibi olaylar i\u00e7eren i\u015flemlerde, \u00e7ok k\u00fc\u00e7\u00fck de olsa, a\u011f\u0131rl\u0131k, y\u00fczey gerilimi, elektrostatik kuvvetler gibi fakt\u00f6rler ayr\u0131nt\u0131l\u0131 olarak bilinmelidir. Bir uzay istasyonunda yer \u00e7ekiminin kabinin “alt\u0131nda” ve “\u00fcst\u00fcnde” farkl\u0131 de\u011ferlerde olmas\u0131, personelin hareketi, istasyonun d\u00f6nmesi veya teorik y\u00f6r\u00fcngeyi tam\u0131 tam\u0131na izlememesi y\u00fcz\u00fcnden g de\u011feri s\u0131f\u0131rdan farkl\u0131d\u0131r ve s\u0131n\u0131rlar\u0131n\u0131n bilinmesi gerekir. Eri\u015filebilecek k\u00fc\u00e7\u00fck de\u011ferler, bir d\u00fc\u015fme kulesinde 10-5 g, balistik y\u00f6r\u00fcngede u\u00e7an bir u\u00e7akta 10-3 g, uzay meki\u011finde 10-6 g (personel uykuda) ile 10-3 g (\u00e7al\u0131\u015f\u0131rken) aras\u0131nda olabilir.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Nedir a\u011f\u0131rl\u0131k? A\u011f\u0131rl\u0131ks\u0131zl\u0131k? Bir yapay uydu i\u00e7inde dola\u015fan, deney yapan, su i\u00e7en astronotlar\u0131n a\u011f\u0131rl\u0131klar\u0131 var m\u0131, yok mu? D\u00fcnya onlar\u0131 \u00e7ekiyor mu, \u00e7ekmiyor mu? Daha genel olarak, k\u00fctle, yer\u00e7ekimi, a\u011f\u0131rl\u0131k ve bunlar\u0131n ili\u015fkileri hakk\u0131nda bilgimiz yeterli mi? Yoksa, \u00e7o\u011fumuzun yapt\u0131\u011f\u0131 gibi, birini \u00f6tekiyle, di\u011ferini ba\u015fkalar\u0131yla kar\u0131\u015ft\u0131r\u0131p, kendimiz de i\u015fin i\u00e7inden \u00e7\u0131kam\u0131yor muyuz? E\u011fer bu sorulara …<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1407,1403],"tags":[2796,11400,3569,11404,11405,11407,2160,11406,2752,2110],"class_list":["post-5751","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-fen-ve-teknoloji-odevleri","category-odevler","tag-atmosfer","tag-elektrostatik-kuvvet","tag-kutle","tag-kutle-ve-agirlik-arasindaki-fark","tag-nedir-agirlik","tag-nedir-kutlesel-cekimi","tag-newton","tag-terazi","tag-yercekimi","tag-yercekimi-ivmesi"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.islamidavet.com\/kutuphane\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/5751","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.islamidavet.com\/kutuphane\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.islamidavet.com\/kutuphane\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.islamidavet.com\/kutuphane\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.islamidavet.com\/kutuphane\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=5751"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.islamidavet.com\/kutuphane\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/5751\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.islamidavet.com\/kutuphane\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=5751"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.islamidavet.com\/kutuphane\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=5751"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.islamidavet.com\/kutuphane\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=5751"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}