3.Ünite Kuvvet ve Enerji
KAZANIMLAR
F.7.3.1. Kütle ve Ağırlık İlişkisi
Önerilen Süre: 6 ders saati
Konu / Kavramlar: Kütle, ağırlık, yer çekimi, kütle çekimi
F.7.3.1.1. Kütleye etki eden yer çekimi kuvvetini ağırlık olarak adlandırır.
F.7.3.1.2. Kütle ve ağırlık kavramlarını karşılaştırır.
F.7.3.1.3. Yer çekimini kütle çekimi olarak gök cisimleri temelinde açıklar.
1.BÖLÜM KÜTLE VE AĞIRLIK İLİŞKİSİ
1.1. Yerçekimi Nedir?
Yukarı attığımız bir top, dalından kopan bir elma ya da havaya attığımız bir cisim bir süre sonra yere düşer. Bu durum yerkürenin cisimleri kendi merkezine doğru çektiğinin bir kanıtıdır. Dünya’nın canlı ve cansız varlıkların tümüne uyguladığı kütle çekim kuvvetine yer çekim kuvveti adı verilir
Kütle Çekim Kuvveti Nedir?
Evrende bulunan tüm cisimler birbirine çekim kuvveti uygular. Bütün gök cisimleri hem birbirine hem de üzerindeki cisimlere çekim kuvveti uygular. Cisimlerin birbirine uyguladığı bu çekim kuvvetine kütle çekim kuvveti denir.
Gök cisminin kütlesi arttıkça cisimlere uyguladığı kütle çekim kuvveti de artar. Gök cismi ile cisim arasındaki uzaklık arttıkça kütle çekim kuvveti azalır.
Kütle Nedir?
.
Cismin sahip olduğu madde miktarına kütle adı verilir. Kütle gram, kilogram gibi birimlerle ifade edilir ve eşit kollu terazi ile ölçülür. Kütle cismin bulunduğu konuma göre değişmez. Yani bir cismin kütlesi Dünya’da ne ise diğer gök cisimlerinde de aynıdır
Ağırlık Nedir?
Kütleye etki eden yer çekimi kuvvetine ağırlık denir. O hâlde ağırlık bir kuvvettir ve dinamometre ile ölçülür. Ağırlığın birimi, kuvvet birimi Newton’dur (N). Ağırlık cismin kütlesine ve cisme etki eden çekim kuvvetine bağlıdır. Yeryüzünde yaklaşık olarak 100g kütleli bir cisme 1 Newton yer çekimi kuvveti etki eder. ( 1kg yaklaşık 10 Newton) Ağırlık bir kuvvet olduğu için dinamometre ile ölçülür.
Ağırlığın Özellikleri
- Ağırlık ekvatordan kutuplara doğru gidildikçe artar.
- Yerçekimi kuvveti temas gerektirmeyen bir kuvvettir.
- Uzayda yerçekimi olmadığı için cisimlerin ağırlık değeri sıfırdır.
- Yer çekimi kuvvetinin yönü dünyanın merkezine doğrudur.
1.2 Kütle ve Ağırlık Kavramlarının Karşılaştırılması
Kütle ve ağırlık genelde karıştırılsa da aynı kavramlar değildir. Kütle, madde miktarının ölçüsüdür. Evrenin her yerinde aynıdır değişmez. Kütle, eşit kollu terazi ile ölçülür ve birimi kilogram (kg) ya da gramdır (g). Ağırlık cismin bulunduğu gezegenin yer çekimine göre değişen kuvvettir. Birimi Newton dur ve dinamometre ile ölçülür. Örneğin Dünya’da kütlesi 60 kg (600N) olan bir cismin Ay’daki kütlesi de 10 kg(100N) dır.
- Ayda ağırlık dünyadakinin altıda biridir. Burada 60 N ağırlıklı cisim ayda 10 N dir.
- Yer çekimi kuvvetinin yönü dünyanın merkezine doğrudur.
- Kütle ile ağırlık doğru orantılıdır. Kütle arttıkça ağırlıkta artar.
- Yer çekimi kuvveti temas gerektirmeyen bir kuvvettir.
| KÜTLE | AĞIRLIK |
| Madde miktarının ölçüsüdür. | Cisme etki eden yer çekimi kuvvetidir. |
| Birimi kg ya da g’dır. | Birimi N’dir. |
| Eşit kollu terazi ile ölçülür. | Dinamometre ile ölçülür. |
| Cismin bulunduğu yere göre büyüklüğü değişmez. | Cismin bulunduğu yere göre büyüklüğü değişir. |
Bütün gök cisimlerinin kendi üzerindeki cisimlere uyguladığı kütle çekim kuvvetinin büyüklüğü birbirinden farklıdır. Kütle çekim kuvvetinin büyüklüğü o gök cisminin kütlesine bağlıdır. Gök cisminin kütlesi arttıkça kütle çekim kuvveti de artar. Yukarıdaki görselde 1Kg gezegenlerdeki ağırlıkları verilmiştir.