11 HAZİRAN 2011, CUMARTESİ

Yerçekimi Giriº

İnsanlık tarihi boyunca herhangi bir şeyin serbest bırakıldığında yere düştüğünü gördük.Mesela su damlaları havada yüzmez. Rüzgardan etkilenip uçmayacakkadar büyüklerse yere düşeceklerdir.Etrafta süzülen insanlar veya taksilergöremezsiniz, her şey yere düşecektir.Mesela su damlaları yere düşünce orada birikecek ve daha derine inen bir çatlakbulursa oradan da aşağı inecektir. Bu damlalar her zaman daha aşağıya gitmeye çalışır.Yere birkaç iğne atarsam sadece düşeceklerdir. Mesela burada düşmüş ve sabit duran biriğne tekrar kendi kendine yukarı çıkmaya başlamaz.Bu olay fiziksel olarak yaptığımız tüm gözlemlerintemelinde

vardır.Tarihin büyük bir kısmında bu düşünceyi olduğu gibi kabul ettik."Bu çok açık, nesneler düşmesi gerektiği için düşüyor," dedik. Başka bir düşünce çılgınca olurdu,bu evrenin çalışma kuralı olduğu için böyleydi. Bu nede

nle işte burada gördüğünüz adamgelmiş eçmiş en büyük dahilerden biriydi. Bu videoda anlatacağım şeylerden çok dahafazlasını yaptı. Bu da ona tarihi önemini kazandırdı.Belki de önceden bildiğiniz gibi, bu adam Isaac Ne

“Yerçekimi Temelleri ve Evrensel Çekim Kanunu Http://www.khanacademy.org/video?v=Xcel427Ezl0: En fazla ücretsiz dersler...”
Khan Academy

wton.Kesinlikle tarihteki en büyük 5 dahiden biri. Etkileyici biri.Onun bu konudaki merakını tetikleyen soru ise şudur:Nesneler düşmek zorunda mı?Bu evrenle ilgili olduğu gibi kabul etmemiz gereken şeylerden biri mi?Söylediğine - ya da bize anlatıldığına göre ona ilhamveren şey bir elmanın ağaçtan düşmesini gözlemlemesiymiş. Büyük ihtimalle "elmanın o uyurkenkafasına düşme"sinin ona bu fikri verdiği hikayesi doğru değildir.Bir ağaç çizeyim. Burad

Yerçekimi Giriº Resim 1 Yerçekimi Giriº Resim 2 Yerçekimi Giriº Resim 3 Yerçekimi Giriº Resim 4

a bir dal,birkaç yaprak ve işte elmamız.Eğer bu dalı kırarsam sağduyumuz bize elmanın düşeceğini söyler.Ve çoğu insan bunun normal bir olay olduğunu düşünür. Ancak Isaac Newton için - en azından "Neden elma düştü," diyesorduğu gün durum çok farklıydı.Bu "kalıpların dışında düşünme"nin büyük bir örneği çünkübu düşme durumu binlerce, on binlerce yıldır insanoğlununolduğu gibi kabul ettiği bir durumdu. Newton gerçektenkendine bunu sordu: "Neden? Nesneler hep böyle düşmek mi zorunda?"Bu soru onu yeni bir şekilde düşünmey

e itti ve kurduğu mantık zinciri bugünbile kullanılan klasik mekanik temellerini oluşturdu.Son yüzyılda Newton'ın teorisi bu bey (Albert Einstein) tarafından biraz değiştirildi.Ancak çoğu durumda Dünya yüzeyindeki nesneler üzerinde çalıştığımız ve ışık hızına yakıngitmediğimiz için hala Newton'ın hesaplamalarını kullanabiliriz.Newton sadece nesnelerin bir "şey" yüzündenbirbirini çektiğini ve aynı "şey"inelmayı Dünya'ya doğru çektiğini düşünmemişti.Bu "şey" için eksiksiz birfizik kanunu bulmuştu. Tahmin edebildiğiniz gibiIsaac Newton elmayı Dünya'ya getiren şeyin"yerçekimi" olduğunu düşündü.Ve sonunda "Evrensel Kütleçekim Yasası"nı buldu.Bu yasaya göre iki nesne arasındaki kuvvet - buvektörel bir niceliktir - onları birbirine yaklaştıracaktır.Yani nesnelerin hareket yönü birbirine doğru olacaktır.İki nesne arasındaki çekim kuvveti büyük G - kendisi oldukça küçük bir sayı,size tam değerini biraz sonra vereceğim - yani kütleçekimi sabitiçarpı ilk nesnenin kütlesi çarpı ikinci nesnenin kütlesibölü iki nesne arasındaki uzaklığın karesidir.Evet, iki nesne arasındaki uzaklık.Eğer Dünya üzerindeki çekim kuvvetinden bahsediyorsanızbu iki kütlenin biri Dünya'nın kütlesidir. Biri her zaman Dünya olmalıdır.Ve bu da Dünya üzerindeki nesnemizdir. Mesela ben.Ve de iki nesnenin merkezi arasındaki - mesela benim ve Dünya'nın merkezleri arasındaki - uzaklık.Kabaca Dünya'nın yüzeyi ve merkezi arasındaki, ya da yine kaba bir ölçümle 5 foot 9 inchuzunluğunda olduğumu hesaba katarsak bu uzunluğun yarısından merkeze olan uzaklıkbize bu sayıyı verecektir. Bunu gördüğünüzdeiğnelerden, taksilerden ve bizden, her şeyden bahsetmeden önce aklınıza tuhaf bir soru gelebilir.Diyebilirsiniz ki: "Newton'ın bu tanımına göreherhangi iki nesnenin arasında bir çekim kuvvetiolduğu söyleniyor. Peki şu an baktığım bilgisayar ekranı- bir saniye şuraya bir bilgisayar çizeyim, biraz eski model oldu,yeni düz ekranlardan değil - nasıl oluyor da beni çekmiyor?Nasıl oluyor da yüzüme doğru uçmuyor?" Bunun olmamasının nedeni ekranla sizin aranızdaki çekim kuvvetinin çok düşük olmasıdır.Gerçekten aranızda bir çekim kuvveti var.Ama bilgisayarla masa arasındaki ya dasizinle sandalyeniz arasındaki sürtünme kuvvetinden sadece biraz daha fazla. Yani çok az. Hattabu sürtünme bile sizin ve bilgisayarın Dünya'yla arasındaki çekim kuvvetiyle ilgili.Sizin ve bilgisayarınızın kütlesi çok küçük olduğundan dolayı çekim kuvvetinin etkisi pek hissedilmiyor.Daha büyük kuvvetler, ekranın yüzünüze ya da yüzünüzünekrana doğru gitmesini engelliyor. Bunudaha iyice anlayabilmeniz için size büyük G'nindeğerini vereceğim. Burada bir yuvarlama yapmam gerekiyor.Yaklaşık olarak 6.67 çarpı 10 üzeri eksi 11 Newton.Newton kuvvetin metrik sistemdeki birimi.Bunu şöyle ifade edersem daha doğru olur: Newton çarpı (metre bölü kilogram)'ın karesi.Garip ama bu birimler gerçekten orada. Kilogram cinsinden iki birimiçarpıp metre cinsinden uzaklığın karesine böldüğümüzde elimizde Newton birimi kalıyor.Tekrar belirtmek isterim ki bu son derece küçük bir sayı.10 üzeri eksi 11. Bunu yazmaya kalksam0,0 ve noktadan sonra 10 tane sıfırmız olurdu. Yani büyük G6.67 çarpı bu sayı. Bu da demek oluyor ki bu çok küçük bir sayı.G'yi çok büyük sayılarla çarpmadığınız sürece - Dünya'yı kullanmak gibi - mesela ekran ve siz gibi sayılar kullanırsanızyine çok küçük bir sonuç elde edersiniz. Bu kuvvet o kadar küçüktür ki onu farketmezsiniz bile.Bu kuvvetin önüne geçen büyük kuvvetler küçük nesnelerinbirbirini çekmesini engeller ama Dünya gibi çok büyük bir kütleyle çalışırsakbu çekim oldukça farkedilebilir olacaktır. Bu videoda sizeDünya'nın kütlesini vermeyeceğim, kendiniz bakabilirsiniz.Dünya'nın kütlesini buraya koyarsak, ve buraya da kabacaDünya'nın yüzeyiyle merkezi arasındaki uzaklığı (r) koyarsakve de bunların hepsini G'yle çarparsak sonu bazenküçük g de denen bir sayıya sadeleşiyor. Yani bu gDünya yüzeyindeki yerçekimi alanının kuvvetini gösteriyor.Aynı zamanda Dünya yüzeyindeki yerçekimi ivmesini de gösteriyor.Burada yine bir yuvarlama yapacağım: g = 9.8 metre bölü saniye kare.Elimizde diğer kütle yani m1 kaldı. Yani F = g çarpı m1.Dünya yüzeyinde olduğumuzu varsayarsak - çünkü uzaklık farkediyor - çekim kuvvetininküçük g çarpı Dünya yüzeyine yakın herhangi bir kütle olduğunu söyleyebiliriz.Mesela beni ele alalım. Ben 70 kilogram ağırlığındayım. Aslında böyle söylememem gerekir,ağırlık dememeliym, benim kütlem 70 kilogram.Ağırlık aslında bir kuvvet, bununla ilgili sonra konuşacağız.Neyse, benim kütlem 70 kilogram. Buna göre Dünya'nınbeni çektiği kuvvet aslında ağırlığım diyebiliriz. Bu durumda aramızdaki kuvvetg, yani 9.8 metre bölü saniye kare çarpı kütlem, yani 70 kilogram olacaktır.Hesap makinemi çıkarayım. 9.8 çarpı 70... eşittir 686.Yani sonuç 686 kilogram çarpı metre bölü saniye kare. Bu birimindiğer adı da Newton. Tabi ki adınıklasik fiziğin babası Isaac Newton'dan alıyor.Yani benim Dünya'daki ağırlığım, ki bu Dünya'nın beni çektiği kuvvetle aynı şey, ya daDünya'yla benim aramdaki kütleçekimi de diyebiliriz, 686 Newton.Şimdi size ilginç bir soru soruyorum.Bu Dünya,ve ben onun üzerindeki bir tanecik kadar bile değilim ama kolaylık olsun diye şöyle yapalım:İşte buradayım. Hint Okyanusu'nun oralarda bir yerde.Dünya'nın beni 686 Newton'la çektiğini biliyorsunuz.Peki sizce ben Dünya'yı çekiyor muyum? Çekiyorsam onun beni çektiğindendaha büyük mü yoksa daha küçük bir kuvvetle mi çekiyorum?İlk tepkiniz "Dünya çok büyük, Sal (anlatıcı) küçük.Bu nedenle Dünya' Sal'ı Sal'ın Dünya'yı çektiğinden daha büyük bir kuvvetle çekiyor." demek olabilir.Ne yazık ki durum böyle değil.Dünya beni 686 Newton'la çekiyor. Ve ben de onu 686 Newton'la çekiyorum.Yani ben Dünya'yı çekiyorum. Kendimi oldukça güçlü hissettim.Bu size bir şey ifade etmeyebilir.Mesela buradaki bir binadan aşağı atlasamyerçekimi kuvveti size etki eder ve onun ivmesiyle ivmelenmeyebaşlarsınız. Dünya size doğru gelmiyormuş gibi görünebilir.Biri bir binadan atladığında Dünya ivmelenmeye başlasa farkederdik değil mi?Bunu anlamanın yolu kuvvetin iki taraf için de eşit büyüklükte olduğunu anlamaktan geçiyor. Buna başka videolarda değineceğiz.Kuvvet = kütle çarpı ivme.686 Newton'dan Dünya ile benim aramdaki çekim kuvveti şeklinde bahsedersekkütlem 68 kilogram olacaktır, bu da benim üzerimde büyük bir ivmenin olduğunu gösterir.Denklemi çözersek a'nın 9.8 m/s^2 olduğunu görüyoruz.Aynı şeyi Dünya için de hesaplarsak, ki size birbirimizi aynı kuvvetle çektiğimizi söylemiştim,bu kuvvet 686 N. Dünya'nın ivmelenmesini bulmak istersek,buraya yazmayacağım, denkleme oldukça büyük bir sayı koyuyoruz,bu büyük sayı çarpı Dünya'nın bana doğru olan ivmesini koyuyoruz.Sonuçta F sabit kaldığı halde m oldukça büyük bir sayı olduğu için a çok küçük bir sayı oluyor.Aslında büyük ihtimalle bu ivme zaten diğer kuvvetler,mesela diğer insanların çekim kuvveti gibi şeyler tarfından dengeleniyor ve Dünya sabit kalıyorBöyle olmasa bile Dünya'nın ivmesi farkedilmeyecek bir büyüklükte olacaktı.Ancak benim Dünya'ya doğru olan ivmem kesinlikle farkedilebilir çünküher ne kadar çekim kuvvetimiz aynı olsa da kütlelerimiz arasındaki büyüklük farkı çok fazla

Açıklama

Yerçekimi Temelleri ve Evrensel Çekim Kanunu Http://www.khanacademy.org/video?v=Xcel427Ezl0: En fazla ücretsiz dersler

Bunu Paylaş:
  • Google+
  • E-Posta
Etiketler:

Khan Academy

Khan Academy

Misyonumuz, her yerde herkes için dünya standartlarında bir eğitim sağlamak. Tüm Khan Academy içerik www.khanacademy.org adresinden ücretsiz olarak sunulmaktadır.

YORUMLAR



9.7/10

  • 748
    Olumlu
  • 20
    Olumsuz
  • 215
    Yorum
  • 259072
    Gösterim

SPONSOR VİDEO

Rastgele Yazarlar

  • Dylan Brenan

    Dylan Brenan

    22 Aralık 2009
  • Makeup Lover

    Makeup Lover

    12 HAZİRAN 2011
  • Video-Tutorials.Net

    Video-Tutori

    15 Mart 2011

ANKET



Bu sayfa işinize yaradı mı?