▷ Yer çekimi nedir? (formül ve değer)

Bu makale yerçekiminin ne olduğunu açıklamaktadır. Böylece yerçekiminin tanımını, nasıl hesaplandığını ve fizikteki bu önemli olgunun tarihini bulacaksınız.

Yerçekimi nedir?

Yerçekimi etkileşimi veya yerçekimi olarak da adlandırılan yerçekimi, bir cismin başka bir cisme doğru çekildiği doğal bir olgudur.

Daha doğrusu yerçekimi, başka bir cismin yerçekimi alanındaki bir cismin çekildiği ivmedir.

Yerçekimi bir kuvvet değil, bir ivmedir. Bu nedenle yerçekimi birimi m/ ^s2’dir , ancak N/kg olarak da ifade edilebilir.

Fizikte yerçekimi ve yerçekimi kuvveti kavramlarını ayırt etmek önemlidir. Yerçekimi, bir cismin başka bir cisme doğru çekilmesini sağlayan ivmedir, ancak yerçekimi kuvveti (veya yerçekimi kuvveti), yerçekimi alanında bulunan bir cisme etki eden kuvvettir.

yerçekimi formülü

Yerçekimi, evrensel yer çekimi sabitinin yer çekimi alanını yaratan vücut kütlesi ile çarpımı ve çalışma noktası ile vücudun merkezi arasındaki mesafenin karesine bölünmesine eşittir.

Bu nedenle yerçekimini hesaplama formülü aşağıdaki gibidir:

$g=\cfrac{G\cdot M}{r^2}$

Altın:

$g$

yerçekimidir.
$G$

değeri evrensel yerçekimi sabitidir

$6,674\cdot 10^{-11} \ N\cdot m^2/kg^2$

.
$M$

yerçekimi alanını yaratan vücudun kilogram cinsinden ifade edilen kütlesidir.
$r$

yerçekimi alanını oluşturan cisim ile yerçekiminin çektiği cisim arasındaki metre cinsinden ifade edilen mesafedir.

Yer çekiminin, çekilen nesnenin kütlesine değil, alanı oluşturan kütleye ve iki cisim arasındaki mesafeye bağlı olduğunu unutmayın.
Ayrıca yerçekiminin yönü, yerçekimi alanını oluşturan kütle ile alanın çektiği kütle arasında geçen hayali çizgidir.
Son olarak yerçekimi vektörünün yönü alanı oluşturan kütle merkezine doğrudur.

Yerçekimi değeri

Dünyadaki yer çekiminin değeri 9,80665 m/ ^s2’dir . Bu, Dünya yüzeyinde serbest düşen bir nesnenin, düşüşünün her saniyesinde 9,8 m/s hızlanacağı anlamına gelir.

Ancak yerçekiminin değeri, diğer faktörlerin yanı sıra rakım ve enleme bağlı olarak biraz değişir. Bu nedenle 9,80665 m/s ² değeri Dünya’daki yerçekiminin standart değeri olarak kabul edilmektedir.

Ayrıca her yıldızın kütlesi ve yarıçapı farklı olduğundan uzaydaki yerçekiminin değeri gezegenler arasında değişmektedir. Buna göre güneş sisteminin farklı gezegenlerinin yer çekimi değerleri şu şekildedir:

Gezegen	Ağırlık (kg)	Yarıçap (m)	Yerçekimi (m/s ² )
Merkür	3,3 10 ²³	2,4 · 10 ⁶	3.70
Venüs	4,9 10 ²⁴	6.1 10 ⁶	8.85
İnmek	6,0 10 ²⁴	6,4 10 ⁶	9.81
Mart	6,4 10 ²³	3,4 10 ⁶	3.72
Jüpiter	1,9 10 ²⁷	7,1 10 ⁷	26:39
Satürn	5,7 10 ²⁶	6,0 10 ⁷	11:67.
Uranüs	8,7 10 ²⁵	2,6 10 ⁷	11:43.
Neptün	1,0 10 ²⁶	1,2 10 ⁶	11.07

Yerçekimi kanunu

Yerçekimi yasası (ya da evrensel çekim yasası ), yerçekimi kuvvetini belirlememizi sağlayan fiziksel bir yasadır, yani yerçekimi yasası, kütlesi olan iki cismin birbirini çektiği kuvveti tanımlar.

Yani yer çekimi kanununun formülü şu şekildedir:

$F=G\cdot \cfrac{m_1\cdot m_2}{r^2}$

Altın:

$F$

yerçekimi kuvvetidir.
$G$

değeri evrensel yerçekimi sabitidir

$6,674\cdot 10^{-11} \ N\cdot m^2/kg^2$

.
$m_1$

kilogram cinsinden ifade edilen bir vücudun kütlesidir.
$m_2$

diğer cismin kilogram olarak ifade edilen kütlesidir.
$r$

metre cinsinden ifade edilen iki cisim arasındaki mesafedir.

Öte yandan yerçekimi formülünü önceki ifadenin yerine koyarsak yerçekimi kanunu basitleştirilebilir.

$\left.\begin{array}{l}F=G\cdot \cfrac{M\cdot m}{r^2}\\[3ex]g=\cfrac{G\cdot M}{r^ 2}\end{array} \right\}\ \longrightarrow \ F=m\cdot g$

Aslında fizikte ağırlık hesaplamak için kullanılan formül budur.

yerçekimi tarihi

Zaten eski uygarlıklarda yerçekimi olgusunu incelemeye başladık. Böylece, bu dönemde, yerçekimiyle bağlantılı bazı kavramları keşfedebilen ancak işleyişini keşfedemeyen Yunan Arşimet ve Romalı Vitruvius ön plana çıktı.

Daha sonra 16. yüzyılın sonu ile 17. yüzyılın başı arasında bilim adamı Galileo Galilei, yerçekimi ivmesinin tüm cisimler için aynı olduğunu gösterdi. Başka bir deyişle yerçekimi, yerçekimi alanının etkisine maruz kalan cismin kütlesine bağlı değildir.

1687 yılında İngiliz fizikçi Isaac Newton, daha önce yapılan keşiflerden yararlanarak yer çekimi kuvvetini açıkladığı Principia adlı eserini yayımladı. Daha doğrusu Newton, iki gezegen arasındaki çekim kuvvetinin, bu iki gezegen arasındaki mesafenin karesiyle ters orantılı olması gerektiği sonucunu çıkardı.

Newton’un teorisi kütleçekimsel yörüngelerin çoğunu açıklayabilse de hâlâ bazı kusurları vardı ve bu nedenle bazı durumlarda kullanışlı değildi. Böylece, 1915’te Albert Einstein, Newton yasasını tamamlayan ve geliştiren genel görelilik teorisini yayınladı.

Sıfır yer çekimi

Ağırlıksızlık durumu veya ağırlıksızlık , ağırlıksızlık hissini ifade eder. Yani ağırlıksızlık durumunda yer çekimi kuvveti etkisiz hale gelir ve dolayısıyla vücut hareketsiz kalır.

Örneğin uzaydaki astronotlar, Dünya tarafından çekilmeden uzayda hareket edebildikleri için ağırlıksızlık durumunu yaşarlar.

Bununla birlikte, bir kişi sandalyede otururken de ağırlıksızdır çünkü sandalye, ağırlığın kuvvetine karşı koyacak bir kuvvet uygular ve kişiyi dengede tutar.