FeyyazAdatepe
Misafir Editör
Yerçekimi kuvveti, uyduları Dünya çevresinde yörüngede tutar ve onların yörüngeden kurtularak uzayda uzaklaşıp gitmesini önler. Yerçekimi, cisimleri Dünya'ya doğru çektiği için başka bir kuvvetle dengelenmediği zaman etkilediği cismin yeryüzüne düşmesine neden olur. Yerçekimi etkisiyle yeryüzüne doğru düşmekte olan bir cisim gittikçe hızlanarak düşüşünü sürdürür. Cisim ne kadar yüksekten düşerse, düşme hızı da o kadar artar. Serbestçe düşen bir cismin hızının artmasına yerçekimi ivmesi denir.
Bir gökdelenin çatısından düşen bir topu tutmaya çalışırsanız bunun hemen hemen olanaksız olduğunu görürsünüz. Bu zorluğun nedeni yerçekimi ivmesidir. Topun düşmesi 5 saniye sürse, beşinci saniyenin sonunda top yerçekiminin ivmesiyle hızlanarak neredeyse saatte 175 km hıza ulaşır. Topu tutacak kişi bir anda bu hızı sıfıra düşürmek zorundadır. İvme, hızın birim zamandaki değişimi olduğuna göre, yakalama anında topun hızının çok büyük bir ivmeyle sıfıra indirilmesi gerekir. Newton'un "ikinci hareket yasası'na göre ivme ne kadar büyükse, bu ivmeyi doğuran kuvvetin de o kadar büyük olması gerekir. Bu durumda hızla düşen topu bir anda durdurmak için çok büyük bir kuvvet kullanmak gerekecektir.
Bir cismi etkileyen yerçekimi kuvveti, o cismin Dünya'nın merkezine olan uzaklığına bağlı olarak değişir. Bu nedenle yerçekimi ivmesi de, yeryüzünde bulunulan yere göre bir miktar değişiklik gösterir; yerçekimi ivmesi kutuplarda saniyede 9,83 metre bölü saniye, ekvatorda ise saniyede 9,78 metre bölü saniyedir. Yerçekimi ivmesini ortalama 9,81 m/sn2 olarak kabul edersek, serbestçe düşen top beş saniye sonra 5x9,81=49,05 metre bölü saniyelik bir hıza ulaşmış olacaktır. Yerçekimi kuvveti sabit olduğu için yerçekimi ivmesi de sabittir; yani düşen bir cismin hızının artış hızı hep aynı kalır ve cisim düştüğü sürece her geçen saniyede hızı aynı miktarda artar. Tüy ya da kâğıt gibi bazı cisimlerin bir taş ya da demir parçasından daha yavaş düştüğünü görürüz. Bunun nedeni havanın direncinin geniş yüzeyli cisimler üzerindeki engelleyici etkisidir. Havasız bir ortamda ise bütün cisimler aynı hızla düşer.
Düz bir çizgi üzerindeki harekette ivmeyi anlamak kolaydır, çünkü bu durumda açıkça görülebilen bir hız değişikliği söz konusudur. Cisim ya hızlanır ya da yavaşlar. Ama ipin ucunda çevrilen ve bunun sonucunda sürekli yön değiştiren topun durumu ne olacak? İpi tutan kişi, topun dairesel yörüngede kalması için bir kuvvet uygular. Bir uçağın havada bir tur atması için de bir kuvvet uygulamak gerekir. Görülüyor ki, bu durumda hareket halindeki cismin yönünü değiştirmek için bir yöndeki hızını azaltıp, öteki yöndeki hızını artıracak biçimde bir kuvvet uygulamak gerekir.
İpin ucunda dönen top ya da yörüngedeki uydu sürekli olarak yön değiştirir. Topun ya da uydunun sabit bir hızla dairesel bir yörüngede hareket etmesini sağlayan kuvvet, aslında hareket halindeki cismi dairenin merkezine doğru ivmelendirmektedir. Başka bir deyişle, cismin eylemsizliği onu düz bir çizgi üzerinde hareket etmeye zorlar, ama çekme kuvveti eylemsizliğe karşı çıkarak cismin yönünü değiştirir. Bu yön değişikliği çekme kuvveti yönünde bir ivme doğurur. Görüldüğü gibi ivme, yalnızca belli bir yöndeki hızın değişim hızı değil, bir hareketin yönündeki değişimin hızı olarak da düşünülebilir. İvme, kuvvet, enerji ve yerçekimi birçok yönden birbiriyle bağıntılıdır ve birlikte etki yapar.
Bir gökdelenin çatısından düşen bir topu tutmaya çalışırsanız bunun hemen hemen olanaksız olduğunu görürsünüz. Bu zorluğun nedeni yerçekimi ivmesidir. Topun düşmesi 5 saniye sürse, beşinci saniyenin sonunda top yerçekiminin ivmesiyle hızlanarak neredeyse saatte 175 km hıza ulaşır. Topu tutacak kişi bir anda bu hızı sıfıra düşürmek zorundadır. İvme, hızın birim zamandaki değişimi olduğuna göre, yakalama anında topun hızının çok büyük bir ivmeyle sıfıra indirilmesi gerekir. Newton'un "ikinci hareket yasası'na göre ivme ne kadar büyükse, bu ivmeyi doğuran kuvvetin de o kadar büyük olması gerekir. Bu durumda hızla düşen topu bir anda durdurmak için çok büyük bir kuvvet kullanmak gerekecektir.
Bir cismi etkileyen yerçekimi kuvveti, o cismin Dünya'nın merkezine olan uzaklığına bağlı olarak değişir. Bu nedenle yerçekimi ivmesi de, yeryüzünde bulunulan yere göre bir miktar değişiklik gösterir; yerçekimi ivmesi kutuplarda saniyede 9,83 metre bölü saniye, ekvatorda ise saniyede 9,78 metre bölü saniyedir. Yerçekimi ivmesini ortalama 9,81 m/sn2 olarak kabul edersek, serbestçe düşen top beş saniye sonra 5x9,81=49,05 metre bölü saniyelik bir hıza ulaşmış olacaktır. Yerçekimi kuvveti sabit olduğu için yerçekimi ivmesi de sabittir; yani düşen bir cismin hızının artış hızı hep aynı kalır ve cisim düştüğü sürece her geçen saniyede hızı aynı miktarda artar. Tüy ya da kâğıt gibi bazı cisimlerin bir taş ya da demir parçasından daha yavaş düştüğünü görürüz. Bunun nedeni havanın direncinin geniş yüzeyli cisimler üzerindeki engelleyici etkisidir. Havasız bir ortamda ise bütün cisimler aynı hızla düşer.
Düz bir çizgi üzerindeki harekette ivmeyi anlamak kolaydır, çünkü bu durumda açıkça görülebilen bir hız değişikliği söz konusudur. Cisim ya hızlanır ya da yavaşlar. Ama ipin ucunda çevrilen ve bunun sonucunda sürekli yön değiştiren topun durumu ne olacak? İpi tutan kişi, topun dairesel yörüngede kalması için bir kuvvet uygular. Bir uçağın havada bir tur atması için de bir kuvvet uygulamak gerekir. Görülüyor ki, bu durumda hareket halindeki cismin yönünü değiştirmek için bir yöndeki hızını azaltıp, öteki yöndeki hızını artıracak biçimde bir kuvvet uygulamak gerekir.
İpin ucunda dönen top ya da yörüngedeki uydu sürekli olarak yön değiştirir. Topun ya da uydunun sabit bir hızla dairesel bir yörüngede hareket etmesini sağlayan kuvvet, aslında hareket halindeki cismi dairenin merkezine doğru ivmelendirmektedir. Başka bir deyişle, cismin eylemsizliği onu düz bir çizgi üzerinde hareket etmeye zorlar, ama çekme kuvveti eylemsizliğe karşı çıkarak cismin yönünü değiştirir. Bu yön değişikliği çekme kuvveti yönünde bir ivme doğurur. Görüldüğü gibi ivme, yalnızca belli bir yöndeki hızın değişim hızı değil, bir hareketin yönündeki değişimin hızı olarak da düşünülebilir. İvme, kuvvet, enerji ve yerçekimi birçok yönden birbiriyle bağıntılıdır ve birlikte etki yapar.