Yerçekimi nedir? Yerçekimi dünyanın her yerinde aynı mıdır? Neye göre değişir? Bir cismin ağırlığı değişir mi?
Kaynak: pixabay.com
Önce Yerçekimini Tanıyalım
Yeryüzündeki cisimleri yere doğru çeken kuvvettir. Bilindiği gibi havada serbest bırakılan her cisim yere düşer. Bu düşmeyi yerçekimi gücü sağlar. Bir cismin düşmesini önlemek için, o cismi etkileyen yerçekimi ivmesine eşit, fakat zıt yönde bir başka kuvveti etki ettirmek gerekir. Meselâ, masa üzerinde duran bir kitabı düşünelim. Yerçekimi kuvveti kitabı aşağı doğru çekmektedir. Masa bu kuvvete eşit, fakat yukarı doğru bir kuvvet uyguladığı için kitap yere düşmez, masa üstünde durur. Masa kitabı yerçekimine eşit bir kuvvetle yukarı itmezse kitap yere düşer. Masanın çok çürük bir tahtadan yapılması ve tahtanın kırılması sonunda bu durum görülebilir. İnce tahtadan yapılmış bir masaya ağır bir kitap sandığı konursa masa kırılır, sandık yere düşer. Çünkü masa, sandığa yer çekimine eşit bir kuvvet uygulayamamıştır. Bundan anlaşılacağı gibi her cisme etki yapan yerçekimi kuvveti eşit değildir. Cismin ağırlığına göre değişir. Aslında cisimlerin ağırlığı da yerçekimi yüzünden vardır. Yerçekimi ivmesi sabit bir değerdir. Her cismin kendine göre bir kütlesi vardır. Bu kütle ile yerçekimi ivmesinin çarpılması sonunda o cismin ağırlığı elde edilir.
Yerçekimi ivmesi, dünyanın hemen her yanında 980 cm/saniye karedir.
Yerçekimi dünyanın merkezinden uzaklaştıkça azalır, yaklaştıkça artar
Yerçekimin Değişimi
Ekvatordan kutuplara doğru gidildikçe, yerçekimi biraz artar. Bu yüzden bir cisim Ekvatorda ve kutuplardan birinde tartılsa ağırlığı aynı olmaz. Kutuplarda daha ağır gelir. Yerçekimi ivmesinin kutuplarda daha büyük olması, dünyanın tam bir küre olmayıp kutuplarda basık bir biçimde bulunmasındandır.
Yeryüzünden yükseldikçe de yerçekimi ivmesi azalır. Gökyüzünde öyle bir yükseklik vardır ki ondan sonra yerçekimi kuvveti yoktur. O bölgede havaya bırakılan bir cisim dünyaya düşmez. Olduğu yerde kalır.
Ay dünyadan küçük olduğu için, yerçekimi dünyanınkinden küçüktür. Bu yüzden aya inen insanlar kendilerini dünyadakinden çok hafif duyacaklar, bir adımda havalara sıçrayıp çok uzaklara ineceklerdir.
Bir Cismin Ağırlığı Değişir mi?
Cisimlerin ağırlığının, kütlesine ve yer çekimine bağlı olduğunu öğrendik. Bir cismin kütlesi değişmiyorsa ağırlığının değişmesi için yer çekiminin değişmesi gerekir.
Eğer yer çekimi kuvveti her yerde aynı olsaydı cisimlerin ağırlıkları değişmezdi. Oysa yer çekimi kuvveti değişir. Dünya üzerinde kutuplarda başka, ekvator üzerinde başkadır. Yer çekimi, Dünya’nın merkezine olan uzaklığa göre değişir. Uzaklık arttıkça yer çekimi azalır. Yani uzaklıkla ters orantılıdır.
Bir uzay gemisine binip uzaya doğru yol alırken uzay gemisinin ve içindeki cisimlerin ağırlıkları yükseklikle birlikte azalır. Uzaya çıkıldığında ağırlık kalmaz.
Ay’a inen astronotlar Dünya’daki ağırlıklarının 1/6 sı kadar ağırlığa sahip olduklarını gördüler. Böylece sırtlarındaki uzay giysileri ve ağır sırt çantaları ile birlikte bir kanguru gibi zıplayabildiler. Ay’da ağır yükleri kaldırmak çok daha kolaydır. Çünkü Dünya’da 600 N ağırlığı olan bir cisim orada yaklaşık 100 N ağırlığa sahiptir.
1 kg kütleli bir cismin ekvatordaki ağırlığı 9,78 N, kutuplarda ise 9,83 N’dur. Dünyada 660 N gelen bir astronot Ay’da 110 N, Jüpiter’de 3600 N gelir.
