Ağırlık, bir cisme uygulanan kütle çekim kuvvetidir. Dinamometre ile ölçülür. Ağırlık birimi newton'dur ve kısaca N ile gösterilir.
Dünya'da bir cismi ele alırsak yükseğe çıkıldıkça ağırlık azalır, kutuplara gidildikçe ağırlık fazlalaşır, ekvatora gittikçe ağırlık azalır.
Her gezegenin birim kütleye uyguladığı yerçekimi kuvvetine o gezegenin yerçekimi alan şiddeti (veya yerçekimi ivmesi) denir. Yani yerçekimi ivmesi, 1 kg lık kütlenin o gezegendeki ağırlığıdır.
Örneğin Dünya'nın yerçekimi ivmesi 9.8 N/kg dır. Demekki kütlesi 1 kg olan bir cismin dünyadaki ağırlığı 9.8 N (9.8 Newton). Bu tanımdan hareketle 10 kg kütleli cismin ağırlığının 98 N olması gerektiğini bulabiliriz. o halde ağırlık bulunurken kütle ile yerçekimi alan şiddeti çarpılmalıdır. Bu işlemi sembollerlr ifade edersek;
Örneğin Dünya'nın yerçekimi ivmesi 9.8 N/kg dır. Demekki kütlesi 1 kg olan bir cismin dünyadaki ağırlığı 9.8 N (9.8 Newton). Bu tanımdan hareketle 10 kg kütleli cismin ağırlığının 98 N olması gerektiğini bulabiliriz. o halde ağırlık bulunurken kütle ile yerçekimi alan şiddeti çarpılmalıdır. Bu işlemi sembollerlr ifade edersek;
Kütle: m Ağırlık: G Yerçekimi ivmesi: g ile gösterilirse;
- Ağırlık=Kütle*Yer çekimi ivmesi
- G = m.g
Kütlesi 1 kg olan bir cisim:
- Güneş'te 247.2 N
- Merkür'de 3.70 N
- Venüs'te 8.87 N
- Dünya'da 9.81 N
- Ay'da 1.62 N(Ay'daki ağırlık Dünya'daki ağırlığın 6'da 1'idir.)
- Mars'ta 3.77 N
- Jüpiter'de 23.30 N
- Satürn'de 9.2 N
- Uranüs'de 8.69 N
- Neptün'de 11 N
- Plüton'da 0.06 N'dur.
- 1 kg'lık kütlenin ağırlığı Paris'te 9,81 N. alınarak
Ekvator'da 9,78 N Kutuplarda 9,83 N
İstanbul'da 9,80 N Ankara'da 9,78 N dur
Ve Ağırlık...Ağırlık ve kütle, çoğu zaman birbiri ile karıştırılanveya alışkanlıkla birbiri yerine kullanılan iki farklıkavram. Ağırlık aslında kuvvet birimi ile ölçülür.Pratikte, terazi denilen bir karşılaştırma aracı ile"tartma" sonucu elde edilen bir büyüklük olarak bilinirsede, bu yanlış. Aslında basit, eşit kollu terazide ikikefeye konan kütleler karşılaştırılır. Eğer kol yataydurumda dengede durabiliyorsa etki eden ağırlık kuvvetleridengededir. Bunun için de kütlelerin eşit olması gerekir.O halde "bir kilo" ile dengede olan patatesin kütlesi de1 kg'dır. Ya ağırlığı? Bu tür teraziyle ağırlık tayinedilemez. Kütle ile ağırlık arasındaki ilk karışıklık tabundan doğar. Tartma sonucunu "patatesin ağırlığı birkilo" diyerek açıklarız. Halbuki "patatesin ağırlığı birkilonun ağırlığına eşit" dememiz gerekirdi ki, ikisini dehenüz bilmiyoruz. Bu yanlışlık günlük alışverişimize, banyoterazimize kadar girmiştir. Yakın bir geçmişe kadar kütleve onun ağırlığı aynı skalada gösterilmeye çalışılmış,yine de, birine kg-kütle ötekine kg-kuvvet gibi isimlerbile verilse, mekanik öğrenenlerin kâbusu olmaktankurtulamamıştır. Hâlâ hiç kimse (fizikçiler dahil) sizeağırlığından söz ederken "700 Newton çekiyorum" demez;"72 kiloyum" der. "Nedir bu 72 kilo?" sorusuna hiç kimseden"Kütlem" cevabını alamazsınız, isterseniz deneyin.Bu yanlışlıklar yalnızca dilimizde kaldığı, anlayışımızıetkilemediği sürece zarar yok. Zaten, Dünya üzerinden fazlaayrılmadıkça ağırlık da pek değişmiyor; ha kütle haağırlık. Fakat konu ağırlıksız olmaya dayanınca dahadikkatli olmak gerek. Çünkü ağırlıksız olunduğu söylenilendurum ve şartlarda artık neyin kütle, neyin çekim kuvvetiveya ağırlık olduğunu açık seçik bilmekten başka çare yok.Kütlenin hiç değişmediğini, çekim kuvvetinin ise, kütlelerarası uzaklık aynı kaldığı sürece değişmediğini gördük.Ayrıca, uzaklık arttıkça çekim kuvvetinin hızla küçüldüğünü,fakat asla sıfır olmadığını da biliyoruz. Deneyimleredayanarak bildiğimiz başka şeyler de var. "Ağırlıksız"denilen şartlarda, örneğin bir yapay uydu kapsülünde(veya halatı kopmuş asansör kabininde) hiçbir yeredayanmadan, dokunmadan kapsüle göre durumumuzukoruyabiliyoruz; kullandığımız aleti elimizden bırakıncasanki bıraktığımız yerde boşlukta kalıyor. Asansörleçıkıyor veya iniyorsak ağırlığımız değişir.Kabine girip çıkış düğmesine basıncaya kadar hareketetmeyiz. Yerçekimi, döşemeden ayaklarımızı yukarı itenkuvvetle (hemen hemen) dengededir ve bu itme kuvvetinibiz normal ağırlığımız olarak algılarız. Düğmeye basınca,döşeme bizi daha büyük bir kuvvetle yukarı iterekhızlandırır, bunun için de kendimizi daha ağır hissederiz.Kabin hızı sabit değerini alınca ağırlığımız yine normaledöner. Duracağımız kata yaklaşırken kabin yavaşlar, döşemekuvveti azalır, kendimizi daha hafif hissederiz (birazboşlukta gibi). Durduktan sonra her şey normal değerinedöner. İnişte olay ters yönde tekrarlanır: Önce hafifleme,sonra normal, sonra ağırlaşma ve nihayet normale dönüş.Çabuk hızlanan veya halatı kopan bir kabinde nelerhissedeceğimiz belli artık. Birincide daha çok ağırlık,ikincide neredeyse sıfır ağırlık.Mekik-uydu içindeki durumu da analiz etmek mümkün.Mekik, personel, deney aletleri ve Dr. Nurcan Baç'ınzeolitleri (bk. Bilim ve Teknik 345, s. 8-11), her şeyhemen hemen aynı yörünge üzerinde, isterlerse birbirlerinehiç dokunmadan, yani sadece yerçekimi altında hareketetmektedir. Başka kuvvet gerekmediği için ağırlıklarıyoktur; hem de çok uzun bir süre. Böylece zeolit kristallerien özgür ortam içinde büyüyebilir. Dünya üzerinde iseancak bir düşme kulesinde, kabini yukarı fırlatıp tekrardibe düşünceye kadar, birkaç saniyelik bir ağırlıksızdurum yaratabilecektik.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder