Page 55 - Fizik 11 | Kavram Öğretimi Kitabı

32 FİZİK 11

1. ÜNİTE : KUVVET VE HAREKET > 1.9. Denge ve Denge Şartları
Kavram : Ağırlık Merkezi
Genel Beceriler : Eleştirel Düşünme Becerisi
Alan Becerileri : Çıkarım Yapma Becerisi

Çalışmanın Adı AĞIRLIĞIMI KONTROL EDEBİLİR MİSİNİZ? 20 dk.
Çalışmanın Amacı Ağırlık merkezi kavramını tanımlayabilme.

Yönerge: Aşağıdaki metninden yararlanarak soruları cevaplayınız.

Denizdeki bir sandalda bulunan kişi ya da kişilerin harekete geçtiklerinde bir anlığına da olsa dengelerini
kaybettiklerini biliriz. Deniz dalgalandığında bu kişilerin hareket etmeleri ve dengede durmaları daha da
güçleşir. Bir sonraki aşamada örneğin şiddetli bir dalgalanmada sandalın dengesinin bozulup devrileceği-
ni, bu olayın büyük çaplı deniz taşıtlarında yaşandığında sonuçların daha yıkıcı olacağını tahmin edebiliriz.
Geminin deniz yüzeyine devrilmeden rotasını takip edebilmesi için bu gemiye etki eden kaldırma kuvveti
ile toplam ağırlık eşit ve zıt yönlü olmalıdır. Özellikle ticaret gemilerinin (Görsel 1) devrilmemesi için yük-
lendikleri sırada uygulanacak yöntem oldukça önemlidir. Yük dağılımının düzgün yapılmaması, geminin
devrilmesine neden olabilir. Bu sebeple yükün ortalama ağırlık merkezi ile geminin ağırlık merkezinin
farklı noktalarda olmaması gerekir.
İnşaat mühendisleri ve mimarların müdahaleleriyle sabit kalması için önlemler alınan ünlü Pisa Kule-
si’nin yüzyıllardır devrilmeden durduğunu biliyoruz. Önlemler için yapılacak her dokunuş devrilmeye
neden olabileceğinden yapılan hesaplamaların ne kadar önemli olduğu tahmin edilmelidir. Tüm bu he-
saplamaların sonucu, ağırlık merkezinin bulunduğu noktanın iz düşümünün kule tabanını belirleyen
çizgiyi kesmesi içindir.
Pisa Kulesi’nin ağırlık merkezinden zemine kadar olan bir çizgi (Görsel 2), yapının tabanı içine düşer.
Bu nedenle Pisa Kulesi, yüzyıllar boyunca ayakta kalmayı başarmıştır. Kulenin ağırlık merkezi, tabanın
ötesine geçecek şekilde eğilecek olursa bu durum, kulenin devrilmesine neden olur.
Bu tip yapılarda devrilme olasılığının ortadan kalkması için yapı tabanının genişliğinin ve ağırlık merke-
zinin yeryüzüne yakınlığının göz önünde bulundurulması önerilir.
Herhangi bir şekle sahip bir cismin ağırlık merkezinden aşağı doğru bir çizgi çizersek ve bu çizgi, cismin
tabanının içine düşerse “Cisim dengededir.” diyebiliriz. Çizgi tabanın dışına düşerse cismin dengesi
bozulacağından devrilme olayı gerçekleşecektir.

Görsel 1: Ticaret gemisi Görsel 2: Pisa Kulesi

Yeryüzünden yükseklere çıkıldıkça yer çekimi ivmesiyle birlikte ağırlığın da azaldığını biliyoruz. Bu ne-
denle Pisa Kulesi gibi yükseltisi fazla olan binalarda ağırlık merkezi basit bir biçimde geometrik merkez
olarak alınamaz. Yükseklik arttıkça bina üzerindeki yük, orantısal olarak azalacak ve bunun sonucunda
ağırlık merkezi de yeryüzüne yakın noktalara ulaşacaktır. Böylesine bir yapı için kullanılacak yöntemle-
rin fizik yasalarının içinden çıkarılabilecek durumlar olduğunu anlayabiliriz.

52