Page 59 - Fizik 11 | Kavram Öğretimi Kitabı

34 FİZİK 11

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

Çalışmanın Adı KÜTLE MERKEZİ Mİ YOKSA AĞIRLIK MERKEZİ Mİ? 15 dk.
Çalışmanın Amacı Kütle ve ağırlık merkezini ayırt edebilme.

Yönerge: Metinden yararlanarak aşağıdaki soruları cevaplayınız.

KÜTLE MERKEZİ Mİ YOKSA AĞIRLIK MERKEZİ Mİ?

Düzgün geometrik cisimler için kütle merkezi cismi oluşturan tüm kütlelerin ortalama konumudur. Geo-
metrik olmayan cisimler için kütle merkezi, beyzbol sopası örneğinde olduğu gibi kalın uca daha yakın
olacaktır. Benzer şekilde koni biçimli cismin kütle merkezi tabana bir birim uzakta iken tepe noktasına iki
birim uzaktadır. Havaya atılan bir beyzbol topu eğrisel yörünge, beyzbol sopası ise karmaşık fakat yine
eğrisel bir yörünge izler (Görsel 1). Sopa kütle merkezi etrafında yalpalar.

Görsel 1: Beyzbol topu ve sopasının izlediği yörünge

Ağırlık merkezi, genellikle kütle merkezini ifade etmek için kullanılır.
Ağırlık merkezi, ağırlık dağılımının ortalama konumudur. Ağırlık ve
kütle orantılı olduğu için yerküre üzerinde ve yakınlarında kütle ve
ağırlık merkezi aynı nokta olarak düşünülebilir. Fakat tabanı geniş ve
yükseldikçe sivrilen bir yapıya sahip çok yüksek gökdelenlerde yer çe-
kimi ivmesi nedeniyle kütle ve ağırlık merkezi aynı nokta olarak belirti-
lemez. Başka bir deyişle ağırlık merkezi yeryüzüne kütle merkezinden
çok az daha yakındır. Bunun nedeni, alt katların yer çekiminden dolayı
biraz daha fazla çekilmesidir.
Günlük hayatta karşılaştığımız nesneler için her ne kadar kütle ve
ağırlık merkezi kavramları birbiri yerine kullanılsa da bu iki kavramın Çekül
farklı olduğu bilinmelidir. Genellikle kütle merkezi teriminin kullanılma-
sının sebebi, her cismin yer çekimi olsa da bir kütle merkezine sahip
olmasıdır. Ağırlık söz konusu olduğunda ağırlık merkezi terimini kul-
lanmak daha doğru olacaktır.
Ağırlık merkeziyle ilgili bir diğer durum, Pisa Kulesi (Görsel 2) gibi bazı
Temel
yapıların neden yıkılmadığı konusudur. Pisa Kulesi’nin tepesinden gü- daire
ney yönünde aşağı sarkıtılan bir çekül 4,3 metre açığa inmektedir. An-
cak yapının ağırlık merkezinin iz düşümü kendi temel dairesinin içinde 4,3 m
kaldığı için kule devrilmemektedir.
G = m . g
Görsel 2: Pisa Kulesi’nin ağırlık merkezinin
şematik çizimi

56