Page 64 - Fen Lisesi Fizik 12 | 1. Ünite

1.

ÜNİTE 1.4. KÜTLE ÇEKİM KUVVETİ
1.4. KÜTLE ÇEKİM KUVVETİ

1.4.3. KÜTLE ÇEKİM POTANSİYEL ENERJİSİ

Cisimler kütlelerinden dolayı çevrelerinde bir küt-
le çekim alanı oluşturur. Kütlelerin çekim alanında
bulunduğu konumdan dolayı sahip olduğu enerji-
ye kütle çekim potansiyel enerjisi denir. Bir cismi
Dünya’dan sabit hızla uzaklaştırmak için cisme yer
çekimi kuvvetine eşit büyüklükte bir kuvvet uygula-
nır ve cisim üzerinde bir iş yapılır. Cisim Dünya’dan
ne kadar uzağa götürülürse yapılan iş o kadar fazla
olur. Yapılan bu işten dolayı sisteme belli bir enerji
aktarılır. Bu enerji aktarımı sistemin kütle çekim po-
tansiyel enerjisini artırır. E
p
Cisim Dünya'dan uzaklaştıkça cisim ile Dünya ara-
sındaki kütle çekim kuvveti de giderek sıfıra yak-
laşacaktır. Bundan dolayı sistemin kütle çekim po-
tansiyel enerjisinin de Şekil 1.4.7'de görüldüğü gibi R R
sonsuz uzaklıkta artarak sıfıra yaklaşması gerekti- O d
ğinden kütle çekim potansiyel enerjisinin eksi değer
aldığı kabul edilmektedir.

M kütleli gezegen etrafında dolanan m kütleli uy-
80 dudan oluşan sisteme ait çekim potansiyel enerjisi
şöyle verilir:
M.m
Şekil 1.4.7: Dünya ve Dünya yüzeyinden r kadar uzak-
G
-
r
Mm taki bir parçacıktan oluşan sistem için çekim potansiyel
M.m
enerjisinin uzaklığa bağlı değişim grafiği
G
E p =- G r r
Bağlanma Enerjisi
Dünya’nın çevresinde R yarıçaplı yörüngede dolanan
bir uyduyu Dünya’nın çekim alanından çıkarıp yörün-
gesinden uzaklaştırmak için uyduya verilmesi gere-
ken enerjiye bağlanma enerjisi denir.

Kurtulma Enerjisi

Görsel 1.4.8'de görülen roketi veya bir cismi yerin
çekim alanı dışına çıkarmak için gerekli olan enerji-
ye kurtulma enerjisi denir.

Bir cismin yerin çekim alanından kurtulması, aldığı
enerji ile yerden sonsuz uzağa gitmesi yani çekim
kuvvetinin sıfır olduğu yere varabilmesi demektir.
Görsel 1.4.8: Uzay araştırmalarında kullanılmak üzere
yeryüzünden fırlatılan bir roket