• 0

    Bir bilmece; en yüksek ağırlık nerede oluyor? Neden ?

  • 0
    Bir nesneyi ekvatora götürürseniz ağırlığı, kutuplara oranla azalıyor. Çünkü dünyanın merkezinden uzaklaşmış oluyor. Yükseklere çıkarıkça ağırlığı azalıyor. En son bir noktadan sonra, dünyanın kütle çekiminden kurutlunca ağırlığı "sıfır" oluyor.
    a) Aynı nesne, dünyanın merkezine yaklaştıkça da ağırlığı azalıyor mu, aynı mı kalıyor yoksa artıyor mu?
    b) Dünyanın merkezinde iken ağırlığı gene "sıfır" oluyor. Neden?
  • 0
    Teşekkür ederim hatırlatma için. sıcaklık ve basınç yok. Gözardı edilecek.
  • 0
    Esas soru gözden kaçmış gibi;
    Kütleçekim alanı dışı ile kütleçekim merkezi arasındaki ortak ya da farklı özellikler nedir? Niye ağırlık "sıfır"?
    Merkezden uzaklaştıkça da, yakınlaştıkça da ağırlık (kütle değişmiyor, o sabit) Aynı yönlü değişiyor. Neden?

    Acele etmeyin. Ben kendimce bir cevap buldum ama1 kaç yıl sonunda, zaten daha önce de arada bir yerlerde yazmıştım.
    Sadece doğrulama ya da yanlışlama yönünde bir cevap alamadım.
    Şimdi en azından alacağım cevaplara göre, düşüncemi test edebilmeyi umuyorum.
  • +1
    Dünya tam küre olmadığı için kutuplardan biraz basık olduğu için en yüksek ağırlık orada olur.
    Ahmet Yılmaz 16 Aralık 2016
  • 0
    Ahmet Bey'in belirttiği gibi , kutuplarda ağırlık biraz daha fazla, çünkü ekvator biraz daha şişkin, yani dünya merkezinden biraz daha uzak. Kutuplar ise yakın...

    Ama soruya cevap daha yok... Ay ve güneşi unutun. Onlarda yok. Koca bomboş uzayda tek bir gezegen açısından ele alın. Kendi çevresinde de dönmüyor. Tam küre.

    Olayı sadece büyük kütle ve küçük kütle açısından ele alın.
    Küçük kütle, büyük kütlenin merkezini gösteren bir vektör üzerinde, büyük kütlenin merkezine gitmeye uğraşıyor.

    Durum bu. Küçük kütlenin durumunu ve nedenlerini sorguluyorum.
    Neden belli bir mesafede iken ağırlığının olmadığını değil (çünkü kütleçekim alanı dışında ya da sınırında) , hem o mesafe de hem de tam gitmek istediği o merkezde neden olmadığını sorguluyorum.

    Cevaplarınızdan, soruyu doğru şekilde soramadığımı anlıyorum. İnşallah bu sefer hatalarımı düzeltmişimdir.

  • 0
    Merkezdeyse ağırlık sıfır olmaz çünkü yerçekimi etkisini yitirse de güneş ve ayın kütle çekimi devreye girer.
    Ahmet Yılmaz 16 Aralık 2016
  • 0
    Kütle çekim alanının sınırı diye bir şey yok. Kütle çekimi kütleye olan uzaklığın karesiyle ters orantılıdır. Kutuplar Dünya'nın yoğun kütlesine en yakın yer olduğu için yerçekimi orada en güçlüdür. Bu yüzden en yüksek ağırlık kutuplarda olur.
    Ahmet Yılmaz 16 Aralık 2016
  • 0
    Belki yanlış kavram kullanıyoruz/m; Kütle çekim alanının sınırı; dünyadan kaçma hızının basit bir itme ivmesi ile bile sağlanacak düzeye düştüğü mesafe sınırı ifade ediyor. Yoksa kütleçekimin etkisiz olduğu bir alanı değil.
  • 0
    Tek gezegen ve küre kabul edersek en yüksek ağırlık yüzeyinde olur yani madde yoğunluğunun bittiği sınırda. Merkeze yaklaştıkça ve yüzeyden uzaklaştıkça ağırlık azalır.
    Ahmet Yılmaz 16 Aralık 2016
  • 0
    Tamam. doğru da... Bu durumun teşhisi. Sebebi değil.
    Sorumuz NEDEN? Yani bunun bilimsel açıklaması nedir?
    Ve NİYE merkeze doğru yöneliyor? :-)
    Modern fizikte buna verilen cevap nedir?
    Bu soru yorum değil, bilimsel bilgilere dayalı yorumlama ile açıklama bekliyor...
  • +1
    Bunun nedeni, sorulacak en zor sorulardan biri galiba. Ayrıca görülüyor ki sorulduğunda bile anlaşılması zor bir soru. Kütle çekim dalgalarının birbirlerini sönümledikleri noktada yani dünya merkezinde gerçekten sıfır yerçekimi olup olmadığı üzerine konuştuğumuzu hatırlıyorum. Daha doğrusu sıfır yerçekimi olduğunu hesaplamalarla öngörebilsek bile etkisinin tam olarak nasıl olduğu hala tartışılmaya değer bir konu.
    Bu konuyla alakalı yani kütle çekim dalgalarının birbirleriyle olan etkileşimlerini araştırmadım. Fakat ışık hızının neden limit olduğunu, uzayın dokusunun taşıyabileceği en büyük titreşim/dalga olarak açıklayan çok güzel bir yazı okumuştum. Terimleri kısıtlı bilgilerimle yazıyorum lütfen takılmayın. https://www.youtube.com/watch?v=dw7U3BYMs4U
    Burada yapılan 2 boyutlu uzay modelinde olduğu gibi esnek plastik malzemenin üzerinde belirli gerginlikte ulaşabileceğiniz bir limit dalga hızı bulunmakta. Basit olarak uzay için de aynı mantığın yürütülmesinde bir yanlış görmüyorum. Kütle çekim dalgaları için ise dalga genliği aynı, ters iki dalganın etkileşimi, tamamen etkisiz bir alan oluşmasındaki asıl sebep olabilir. Burada ters olmak 4 ya da daha çok boyutta ters olmak olduğundan şekli tasavvur etmek neredeyse imkansız. Eğer yaklaşımım doğruysa basit olarak aynı yönde dalgalar birbirlerinin genliklerini arttırarak daha güçlü etkiye sahip olmalarına, böylece bileşke kuvvetin en büyük olduğu yerin yaklaşık olarak yüzeyde olmasını sağlıyor olabilir. Daha güzeli bu sorunuzla ivmeli hareketin etkilerini ortak yorumlamak olurdu herhalde. Tabi zaten şu ana kadar birleştirmediyseniz eğer :)
    Vide supra 17 Aralık 2016
  • 0
    Biraz ipucu; dünya atmosferi sınırına ya da dışına yerleştirilen uyduların dünya etrafında bir dönüş hızı vardır. Yani rotasyonal ivme'ye sahiptirler. Bu onların dünyaya düşmesini önlerken, dünyanın kütleçekimi de onların uzaklaşmasını engeller.
    Uydunun kütlesine ve hızına göre, uydu yörüngeleri farklı olur. Sonuçta tüm uydular bu "klasik, Newton" hesaplamaları ile bu denge noktasına oturtulurlar. Modern fizik , Einstein ve diğer çağdaşlarının hesaplamaları da aynı işe yararlar ama hem çok daha karmaşıklardır, hem de işlemlerde o kadr hassasiyete gerek olmadıkça Newton'unkiler yeterlidir.

    Şimdi, Bu denge noktasında bulunan nesne-uydu için birbirine zıt vektörel yönlü iki kuvvet birbirini eşitliyor.

    Bu yörüngenin biraz daha dışına çıktığında, eğer dünya çevresindeki dönüş hızı azalmazsa da uzay boşluğuna fırlıyor.
    Nesnenimizi bu yörünge sınırının üstünde ele alalım. Bu durumda nesne uzay boşluğunda başı boş serbest halde. Her hangi bir kütlenin çekim veya kütleçöküm alanı içinde değil.
    Bu durumda nesnenin durumunu, ağırlıksız yani" serbest düşme" halinde tanımlıyoruz.

    "Serbest Düşme", ip ucu kelimeniz bu...
    Soruyu bu açıdan yinelersem; Nesneler NİYE serbest düşme esnasında kütleleri sabit olduğu halde ağırlıksız ?
    Veya,
    NİYE küçük nesneler, büyük nesneden yeterince uzakta iken de, o büyük nesnenin merkezinde iken de "Serbest Düşme" halinde ?

    Üçüncü bir bakış açısı ile aynı soru; Bu iki durumun ortak özelliği nedir? (Aslında can alıcı olan bu)

  • +3
    m1 kütlesine sahip r yarıçapında gezegen ve noktasal m2 kütlesine sahip bir nesnemiz olsun. Öncelikle 3 adet düşünce deneyi yapacağım. Nesnemiz gezegenin içinde iken (1), yüzeyinde iken (2) ve dışında iken (3). Ayrıca ağırlık denilen kavram aslında kütle çekim kuvvetinin gezegen ve üzerindeki nesneler için özel tanımlanmış halidir. Bakış açımızı genelleştirerek; kütle çekim kuvveti, F = G m1 m2 / r^2 'dir. Bildiğiniz üzere G evrensel sabittir. m2 ise her üç deneyde kullanacağımız kütlesi sabit nesnemiz. Formülden kolay düşünebilmek adına bu sabitleri görmezden gelebiliriz, ve F = m1 / r^2 olur.

    (1)Merkeze doğru yaklaştığınızda (söz gelimi %10 yaklaşalım), nesnenizin bulunduğu yerden gezegenin merkezine doğru tüm atomlardan (söz gelimi gezegenin %90 kütlesine denk gelsin) nesnenize merkeze doğru kuvvet etki eder. Nesnenin bulunduğu yerden gezegenin yüzeyine doğru tüm atomlardan (gezegenin %10 kütlesi) ise nesnenize uzaya doğru kuvvet etki eder. Uzaya doğru oluşan kuvvet merkeze doğru oluşan kuvvetten matematiksel olarak çıkarılacağı için net kuvvet azalmış olur. Formülize edersek; F = (0,9*m1-0,1*m1) / (0,9*r)^2 = 0,8*m1 / 0,81r^2 olur ki 0,8 / 0,81 = 0,98 sonucuna ulaşırsınız. Bu da F = 0,98 m1 / r^2 olur ki açıkça kuvvetin (ağırlığın) %2 azaldığını görürüz.

    (2)Yüzeyde ise gezegenin tüm atomları (gezegenin %100 kütlesi) nesnenize kuvvet uygulayarak merkeze doğru çeker. Bu noktada uzaya doğru herhangi bir kuvvet oluşmadığından net kuvvet en büyük halini alır. F = 1 * m1 / r^2 olur ki bu da zaten F = m1 / r^2 olur.

    (3)Uzaya doğru uzaklaştığınızda (söz gelimi %10 uzaklaşalım) ise nesnenize yine gezegenin tüm atomları tarafından merkeze doğru kuvvet oluşturulur. Ancak bu sefer gezegeni oluşturan atomlardan nesnemiz uzaklaştığı için kuvvet azalmaya başlar. F = m1 / (1,1r)^2 = m1 / 1,21r^2 olur ki 1 / 1,21 = 0,82 sonucuna ulaşırsınız. Bu da F = 0,82 m1 / r^2 olur ki açıkça kuvvetin (ağırlığın) %18 azaldığını görürüz.

    Sonuç; Gezegenin merkezine doğru çekim kuvveti azalırken, yüzeyinde maksimize olup dışında çekim kuvveti azalır. Hesapladığımız çekim kuvvetlerini (ağırlıkları) alt alta özetlersek;

    (1) F = 0,98 m1/r^2
    (2) F = 1 m1/r^2
    (3) F = 0,82 m1/r^2
    Cihan Şenyüz 18 Aralık 2016
  • 0
    @Cihan Şenyüz, çok teşekkür ederim.
    Fizik ve fizikçi... :-)
  • 0
    Cihan Bey, biraz daha zorlayacağım ama; Size göre neden nesneler, kütleçekimin en yüksek olduğu yer olan yüzeyde/sınırda kalmıyor da, daha düşük olduğu "merkeze doğru" batma eğilimi gösteriyorlar?
  • +4
    @Burtay Mutlu (shibumi_tr),
    Öncelikle fizikçi değilim, mühendisim :) Sadece meraklı karakterim beni evreni keşfetme ve anlamaya ittiğinden, ister istemez fiziğe ilgim olmasına neden oldu.

    Kütleçekim dediğimiz bu etkileşim bir kuvvet ve vektörel yani yöne sahiptir. Bu yönde kütle merkezine doğrudur. Fiziğin en temel formüllerinden F = m a 'dan bildiğiniz üzere ortada bir kütle ve kütleye etki eden kuvvet varsa, a yani ivmelenme vardır. Formülden de çıkarılabileceği gibi bu ivmelenmenin yönü de kuvvetin yönü ile aynı olacaktır. Nesnenin sınırda sabit (a = 0) kalmasını istiyorsak, F = m * 0 'dan F = 0 olmalıdır ki bu da kütleçekim kuvvetinin sıfır olması demektir. Halbuki kütleçekimimiz sınırda maksimizedir ((:

    Neticeye baktığınızda serbest bırakılan nesnenin yüzeyden merkeze doğru ivmelenmesi kaçınılmazdır.
    Cihan Şenyüz 18 Aralık 2016
  • +4
    Düzeltme; İki önceki mesajımda deney (1) için yaptığım hesapta nesneye uygulanan kuvveti bulurken uzay yönündeki çekim kuvvetinin hesabında yarıçapı, merkeze doğru yöndeki çekimin yarıçapı ile aynı almışım. Halbuki nesnenin uzaya doğru oluşan çekimin kütle merkezine olan uzaklığı farklıdır. Düzeltme yaparak tekrar hesapladım. Hesap daha karmaşık oldu ancak sonuç; F = 0,80 m1/r^2 çıktı. Yani %2 değil %20 ağırlık azaldı.
    Cihan Şenyüz 18 Aralık 2016
  • 0
    @Cihan Şenyüz, oranlara değil sonuçlara baktığım için bende farketmemiştim. Düzeltme için Teşekkür ederim. Ellerinize sağlık. (Fizikçi derken, mesleğinizi değil, bakış açınızı kast etmiştim :-) Bir çok arkadaşın faydalanacağı bir çalışma oldu sizin ki...
    Vardığınız sonuçların ve açıklamaların günümüz fizik bilgisi altında tartışılmaz ve geçerli olduğu da kesin.

  • 0
    (Bu soruya cevap beklemiyorum.) Aynı mantığı, bir akışkan içindeki aynı yönlü hareket eden biri büyük, biri küçük iki nesnenin durumuna uygularsak, sonuçlar ne derece benzer ya da farklı olur acaba?
  • +2
    @Alliance33
    Basite indirgenmiş (homojen gezegen ve kabaca yüzdesel hesaplar ile) düşünce deneylerimden yola çıkarak ben şu yorumu yazdım ilk mesajımda; Gezegenin merkezine doğru çekim kuvveti azalırken, yüzeyinde maksimize olup dışında çekim kuvveti azalır.
    Cihan Şenyüz 18 Aralık 2016
Yorum yazabilmek için üye girişi yapmanız gerekmektedir.

Giriş Yap