Page 61 - Fizik 12 - Beceri Temelli Etkinlik Kitabı

Ortaöğretim Genel Müdürlüğü FİZİK 12 34

1. ÜNİTE > Çembersel Hareket Kazanım 12.1.4.1: Kütle çekim kuvvetini açıklar.
a) Kütle çekim kuvvetine değinilir. Matematiksel model verilir. Matematiksel hesaplamalara girilmez.
Genel Beceriler: Problem Çözme Becerisi Alan Becerileri: Sayı-Uzay İlişkileri Kurma Becerisi, Çıkarım Yapma Becerisi
Etkinlik İsmi BİLDİĞİMİZ TEK EVRENSEL YASA 20 dk.

Amacı Evrensel çekim kuvveti ile ilgili farklı bakış açılarını değerlendirebilme. Bireysel

Yönerge Aşağıda verilen metinden yararlanarak soruları cevaplayınız.
Ayın ve gezegenlerin hareketleri hakkında pek çok veri 1687’den önce toplanmıştı. Fakat bu gök cisim-
lerinin bilinen hareketlerine neden olan kuvvetler net olarak anlaşılamamıştı. Ancak o yıl, Isaac New-
ton gökyüzünün sırlarını açan anahtarı buldu. O, Birinci Kanun’a göre ayın üzerine net bir kuvvetin
etki etmesi gerektiğini biliyordu. Aksi takdirde Ay, yaklaşık dairesel bir yörüngeden ziyade doğrusal
yörüngede hareket ederdi. Newton, bu kuvvetin Dünya'nın Ay üzerine uyguladığı kütle çekiminin bir
sonucu olduğu kanısına vardı. O aynı zamanda, Yer-Ay ve Güneş-gezegen için çekim kuvvetlerinin
yalnızca bu sistemlere ait özel bir şey olmadığını gördü. Başka bir söyleyişle, Ay’ın yörüngesinde do-
lanmasını sağlayan aynı çekim kuvvetinin, ağaçtaki bir elmanın da yere düşmesine neden olduğunu
gördü. Newton şunları yazdı: “Gezegenleri yörüngelerinde tutan kuvvetlerin, gezegenlerin etrafında
döndükleri merkezlerden olan uzaklıkların kareleri ile ters ile orantılı olması gerektiğini buldum ve
Ay’ı yörüngesinde tutmak için gerekli kuvveti, yerin yüzeyindeki çekim kuvveti ile karşılaştırdım ve
bunların iyi bir uyum gösterdiklerini gördüm.”
1687’de Newton, evrensel çekim yasası üzerine olan çalışmasını “Doğal Birimlerin Matematik İlkele-
ri” adlı kitabında yayımladı. Newton’ın evrensel kütle çekim yasası “Evrendeki her parçacık, başka bir
parçacığı, kütlelerinin çarpımı ile doğru orantılı ve aralarındaki uzaklığın karesiyle ters orantılı olan
bir kuvvetle çeker.” şeklinde ifade edilir. Eğer parçacıkların kütleleri m ve m ise ve birbirinden r gibi
1 2
= G m. m 2 olur.
1
r
bir uzaklıkta bulunuyorlarsa, çekim kuvvetinin büyüklüğü F g 2
R. A. Serway ve R. J. Beichner, Fen ve Mühendislik İçin Fizik 1 (Alınmıştır.)
1 Sizce Newton, Birinci Kanun ile Ay’ın yörüngesi arasında nasıl bir ilişki kurmuş olabilir? Kısaca açık-
layınız.

2 Metindeki “Ay’ın yörüngesinde dolanmasını sağlayan aynı çekim kuvvetinin, ağaçtaki bir elmanın da
yere düşmesine neden olduğunu gördü.” cümlesinden yararlanarak nasıl bir matematiksel model ya-
zılabilir?

3 Kütle çekim kuvveti ile elektriksel kuvvetin (Coulomb kuvveti) matematiksel modellerini karşılaştı-
rarak aralarındaki benzerlikleri açıklayınız.

59