Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Ağırlık bir kuvvettir

586 views

Published on

  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

Ağırlık bir kuvvettir

  1. 1. 74 Anahtar Kavramlar a¤›rl›k kütle çekim kuvveti A¤›rl›k Bir Kuvvettir Havada asılı kaldığımızı, tavanda ayakta durduğumuzu ya da bir s›çray›flta merdivenleri çıktığımızı hayal edelim. Eğer, uzayda seyahat eden bir astronot olsaydık bunları yapabilirdik; fakat Dünya’da bunları yapamay›z. Bir topu havaya attığımız zaman top bir süre sonra yere düşer. Zıpladığımız zaman havada asılı kalmayız. Özel ortamlarda bir duvardan ötekine kolayca zıplayan, hiç zorlanmadan çeşitli akrobatik hareketler yapan astronotlar› televizyondan izlemişsinizdir. Bunlar bize çok çekici ve heyecan verici gelebilir. Ancak astronotların bazı şeylere de dikkat etmeleri gerekir. Uzay arac›nda kullandıkları aletleri yerlerine takmazlarsa koyduğu yerde bulamayabilirler. Çünkü küçük bir etkiyle bu aletler hareket edebilir. Astronotların yemek yemeleri de zorlaflabilir. Çünkü yiyecekler tabakta, içecekler de bardakta durmaz. • Astronotlar uzay aracı içerisinde Dünya’dan farklı bir şekilde hareket edebilirler. Bunun sebebi ne olabilir? Newton’un elma ile ilgili hikâyesini hepimiz biliriz. Newton ağaçtan düşen elmayı görünce kendi kendine şu soruyu sordu: “Elma niçin yere düşüyor?” Biz de buna benzer birçok olayla günlük hayat›m›zda karşılaşırız. Fırlatılan bir silginin ve uçaktan atlayan paraşütçünün yere düştüğünü gözlemlemişizdir. Acaba yerküre üzerindeki varl›klar› çeken bir kuvvet mi var? Böyle bir kuvvetin olup olmad›¤›n› bir etkinlikle gözlemleyelim:
  2. 2. 75 Araç-Gereçler Araç ve Gereç ♦ kâğıt ♦ makas ♦ bant ♦ dünya modeli ♦ tahta silgisi ♦ kitap ♦ taş Cisimler Niçin Yere Düfler?Gözlemleyelim, ‹nceleyelim Bunları Yapalım • Elimize ald›¤›m›z tahta silgisini, kitabı ve taşı sırasıyla elimizden bırakalım ve hareketlerini gözlemleyelim. • Kâğıdı ve makası kullanarak kâğıttan insan flekli keselim. • Dünya modeline üzerine kâğıttan kestiğimiz dört insan modelini Kuzey Kutbu’na, Güney Kutbu’na, Ekvator’a ve kendimizin belirlediği her hangi bir noktaya, gerçekte nasıl durduğunu düşünerek bant yard›m› ile yapıştıralım. Sonuca Varalım • Elimizden bıraktığımız cisimlerin hareket yönleri nas›ld›r? • Dünya modeli üzerine yerleştirdiğimiz kâğıt insanlar›n düşmeden durması için bant kullandık. Gerçekte insanların Dünya üzerinde durmasını sağlayan etki nedir? 8. Etkinlik Daha önceden kuvvetlerin itme ve çekme şeklinde olduğunu öğrenmiştik. Yaptığımız etkinlikte ve günlük hayat›m›zda gözlemlediğimiz gibi temas gerektirmeyen bir kuvvet yerküre üzerindeki tüm cisimleri çeker. Bu kuvvete yer çekimi kuvveti denir. Yerkürenin cisimlere uyguladığı yer çekimi kuvveti daima yerkürenin merkezine doğrudur. Resimdeki çizgi film kahraman- lar› yolun bitmesine rağmen hareketine devam ediyor. Gerçekte bu mümkün müdür? 21 43. s Hey! Siz orada düflmeden nas›l duruyorsunuz? Seni çeken Dünya bana da çekme kuvveti uyguluyor.
  3. 3. 76 Di¤er gök cisimleri de üzerindeki varl›klara çekim kuvveti uygular. Gök cisimlerinin uygulad›klar› bu çekim kuvvetine kütle çekim kuvveti denir. Yer çekimi kuvveti, kütle çekim kuvvetinin Dünya için isimlendirilmifl özel bir hâlidir. Yukar›daki foto¤raflarda görülen Mars yüzeyinde araflt›rma yapan araca Mars taraf›ndan, Ay yüzeyinde araflt›rma yapan astronota Ay taraf›ndan kütle çekim kuvveti uygulanmaktad›r. Bir gök cisminin, kütle çekim kuvvetinin büyüklü¤ü o gök cisminin kütlesine ba¤l›d›r. Yani bir gök cisminin kütlesi ne kadar büyükse uygulad›¤› çekim kuvveti o oranda büyük olur. Günefl sistemindeki gezegenlerin ve Ay’›n gösterildi¤i resimde her bir gezegenin, Günefl’in ve Ay’›n üzerindeki 1 kg’l›k cisme uygulayaca¤› kütle çekim kuvveti de¤erleri gösterilmifltir. Buna göre kütlesi en büyük olan gezegen hangisidir? Dünya’n›n kütle çekim kuvveti, Ay’›n kütle çekim kuvvetinin yaklafl›k kaç kat›d›r? Dünya’dan uzaya gönderilen uzay mekiklerinin yer çekimi kuvvetinin etkisinden kurtulmalar› için yaklaşık 11000 m/s süratle f›rlat›lmalar› gerekir. Bunlar› Biliyor muydunuzBunlar› Biliyor muydunuz ?? Gezegenlerin büyüklükleri ve arala- r›ndaki uzakl›klar ölçekli de¤ildir.
  4. 4. 77 A¤›rl›k Bir Kuvvettir Kuvvet ve Hareket Bunları Yapalım • Eşit kollu terazi kullanarak sırayla cisimlerin kütlelerini ölçelim.Ölçümsonuçlarımızıdefterimizeoluflturaca¤›m›z çizelgeye kaydedelim. • Farklı cisimleri dinamometreye sırasıyla asalım. Dinamometrenin yayındaki uzamayı gözlemleyelim ve dinamometreden okuduğumuz değeri defterimize oluflturaca¤›m›z çizelgeye kaydedelim. Sonuca Varalım • Eflit kollu terazi ve dinamometreyle ölçülen de¤erleri karfl›laflt›ral›m. • Etkinli¤imizde, dinamometrenin yay›n›n uzamas›n›n sebebi nedir? • Dinamometreye as›lan cisimlerin yayda oluflurduklar› uzama miktarlar›n› karfl›laflt›ral›m. Kuvvetin büyüklü¤ünün nasıl ölçülebileceğini öğrendik. Acaba Dünya’nın cisimlere uyguladığı kuvveti de ölçebilir miyiz? Araç-Gereçler Araç ve Gereç ♦ eşit kollu terazi ♦ dinamometre ♦ bir adet elma ♦ kalem kutusu ♦ içi su dolu şişe ♦ defter Gözlemleyelim, ‹nceleyelim 9. Etkinlik A¤›rl›k m›? Kütle mi? Etkinliğimizde cisimleri dinamometreye astığımızda dinamometre yayının uzadığını gözlemledik. Dinamometre yay›n›n uzamas› cisimlere kuvvet uygulandığını gösterir. Bu kuvvet yer çekimi kuvvetidir. Dünya’n›n maddelere uygulad›¤› yer çekimi kuvveti a¤›rl›k olarak ifade edilir. ‹nsanlar, ağırlık ve kütle kavramlarını çoğu zaman birbirine karıştırıp, ağırlık sözcüğünü kütle anlamında kullanırlar. Oysa bir cismin kütlesi ile ağırlığı birbirinden farklıdır. Bir cismin kütlesi o cisimdeki madde miktarıdır. Ağırlığı ise, o cisme etki eden yer çekimi kuvvetidir. Örneğin fotoğraftaki k›z çocu¤un kütlesi 50 kg ise ağırlığı yaklaşık 500 N’dur. Bir cisme etki eden kütle çekim kuvveti, cismin bulundu¤u gök cismine ba¤l› olarak de¤iflebilir. Günlük hayatımızda kullandığımız el kantarı bir çeşit dinamometre olmasına rağmen cisimlerin kütlesini ölçmek için kullanılır. Çünkü el kantarı kütle ölçecek şekil- de bölmelendirilmiştir. El kantarı ağırlık ölçecek şekilde bölmelendirilirse cisimlerin ağırlığı da rahatlıkla ölçülebilir. 22 43. s
  5. 5. 78 Merkür’de ya da Jüpiter’de yaflad›¤›m›z› ve okula gitti¤imizi düflünelim. Okul çantam›za Merkür, Jüpiter ve Dünya’da etki eden kütle çekim kuvveti aras›nda nas›l bir fark olurdu? Gezegenlerin hangisinde okul çantam›z› tafl›mak daha kolay olurdu? Zeynep bir topu Dünya’da 10 m yukarı fırlatıyor. Zeynep, aynı topu Ay’da 60 m yukarı fırlatabilir. Zeynep aynı topu uzayda ne kadar fırlatabilir? Zeynep’in aynı topu Ay’da Dünya’ya göre daha yükseğe fırlatabilmesinin sebebinin ne olduğunu söyleyebilir misiniz? Dünya üzerinde yükseklere çıkıldıkça ya da Dünya’nın daha basık olduğu kutup bölgelerine gidildikçe cismin ağırlığı değişir. Örneğin, kutup bölgelerinde cismin ağırlığı daha fazlayken, ekvator bölgelerinde daha azdır. Afla¤›daki resimde 1 kg’l›k çantan›n ağırlı¤›, Dünya’nın merkezine yaklaştıkça artar, Dünya’nın merkezinden uzaklaştıkça azalır. Araflt›ral›m, Haz›rlanal›mAraflt›ral›m, Haz›rlanal›m 23 Yeryüzünden 10000 km yukar›da çantan›n a¤›rl›¤› yaklafl›k 1,5 N’dur. Yeryüzünden 5000 km yukar›da çantan›n a¤›rl›¤› yaklafl›k 3 N’dur. Yeryüzünde çantan›n a¤›rl›¤› yaklafl›k 10 N’dur. 44. s Bunlar› Biliyor muydunuzBunlar› Biliyor muydunuz ??
  6. 6. 79 A¤›rl›k Bir Kuvvettir Kuvvet ve Hareket Kendimizi De¤erlendirelim Kuzey Kutbu’na giden bir kâşif ile Ay’a gidecek olan astronot bir marketten 1 kg’lık konserve bezelye aldılar. Kâşif, Kuzey Kutbu’na; astronot, Ay’a gitmek için hazırlandılar. Aşağıdaki resim seyahat sırasında konserveye farklı anlarda etki eden net kuvveti ve kütlesini göstermektedir. Seyahatin farklı anlarında konservenin kütlesi, a¤›rl›¤› ve ona etki eden net kuvvet hakkında ne söyleyebiliriz? Konserveye etki eden kütle çekim kuvveti Ay’da, Dünya’ya göre neden daha azd›r? Konserveye etki eden net kuvvet Dünya ile Ay aras›ndaki bir yerde neden s›f›ra yak›nd›r? Bir cismin ağırlığı Dünya’da ve uzayda değişebiliyorken kütlesinde bir değişiklik olmaz. Bir uzay aracı Dünya’mızdan fırlatıldığında kendi ağırlığı ve içindeki cisimlerin ağırlıkları hızla azalır. Konservenin Kuzey Kutbu’ndaki kütlesi 1 kg’d›r. A¤›rl›¤› 9,85 N’dur. Konservenin Dünya’dan 6400 km yukar›daki kütlesi 1 kg’d›r. Etkiyen net kuvvet 2,4 N’dur. Konservenin Dünya ile Ay aras›nda bir yerdeki kütlesi 1 kg’d›r. Etkiyen net kuvvet ise yaklafl›k 0’d›r. Konservenin Ay yüzeyindeki kütlesi 1kg’d›r. Ay’›n çekim kuvveti 1,62 N’dur. 24 44. s Afla¤›daki sorular›n cevaplarını defterimize yazalım. 1. A¤›rl›k olarak adland›r›lan yer çekimi kuvvetinin yönü Dünya’n›n farkl› yerlerinde de¤iflir mi? Neden? 2. Dünya’dan Ay’a doğru yolculuk yaptığımızı ve bu yolculuk sırasında çantamızı dinamometreye takılı şekilde yanımızda taşıdığımız› hayal edelim. • Dünya’dan uzaklaştıkça dinamometredeki değişim nasıl olur? • Ay’a yaklaştıkça dinamometredeki değişim nasıl olur? 3. Kütle ile ağırlık arasındaki fark nedir?

×