Page 101 - Fizik 11 | 1.Ünite

KUVVET VE HAREKET

B) KÜTLE MERKEZİ VE AĞIRLIK MERKEZİ

Cisimlere etki eden kütle çekim kuvvetine ağırlık adı verilir. Ağırlık sadece bir noktaya değil, cismin tamamına
etki eder. Cismi oluşturan parçacıkların ağırlıklarının bileşkesinin uygulama noktasına ağırlık merkezi denir. Yer
çekimi olmayan ortamlarda cismin ağırlığı olmadığı için ağırlık merkezi kavramından söz edilemez. Ancak yer
çekimi olmadığında bile cisimler bir kütleye sahiptirler. Cismin sahip olduğu kütlenin tamamının toplandığı
kabul edilen noktaya cismin kütle merkezi denir. Düzgün geometrik şekle sahip homojen cisimlerde kütle
merkezi, cismin geometrik merkezindedir. Kütle merkezi, skaler bir büyüklüğün merkezi iken ağırlık merkezi,
vektörel bir büyüklüğün uygulama merkezidir.
Bir noktadaki yer çekimi ivmesi, o noktanın Dünya’nın merkezine olan
uzaklığına bağlı olarak değişir. Yeryüzüne yakın yerlerde yer çekimi iv-
mesi büyükken yeryüzünden uzaklaşıldıkça yer çekimi ivmesi azalır. Bu K
nedenle yeryüzünde duran bir cismin alt taraflarındaki noktalarına etki- G K
yen yer çekimi kuvveti, üst taraflarındaki noktalarına etkiyen yer çekimi O Kütle Merkezi
kuvvetinden büyüktür. Ağırlık Merkezi
L
Kütle merkezi O noktası olan düzgün şekle sahip bir cismin O noktasına
eşit uzaklıktaki K ve L noktalarına etkiyen yer çekimi kuvvetleri karşılaştı- G K
rılırsa G L > G K olur. Bu kuvvetlerin bileşkesi alındığında ise bileşke kuvvet,
büyük kuvvete yakın ve dolayısıyla O noktasının altında olur. Cismin kütle Şekil 1.76: Düzgün şekle sahip cismin

üzerindeki noktalara etkiyen
merkezi O noktası iken ağırlık merkezi O noktasının altına kayar (Şekil 1.76). yer çekimi kuvveti

Görsel 1.22: Gökdelenler

Gökdelen gibi çok yüksek yapıların her noktasına aynı büyüklükte çekim kuvveti etki etmez. Çekim kuvvetle-
rinin bileşkesinin yeri, çekim ivmesinin sabit kabul edildiği durumdaki bileşkenin yerinden farklı olur. Ancak
kütle merkezi, yer çekiminden bağımsız olduğu için daima cismin geometrik merkezi olur. Bu nedenle yüksek
binalarda ağırlık merkezi ile kütle merkezi çakışık olmaz (Görsel 1.22). Yeryüzünden uzaklaştıkça azalan yer
çekimi ivmesindeki bu değişim, boyutları küçük cisimler üzerinde ihmal edilecek düzeyde iken çok yüksek ci-
simlerde fark edilecek boyuttadır. Gökdelen, kule gibi yüksek binalar yapılırken bu alanla ilgilenen mühendis
ve mimarlar, projelerini ağırlık merkezinin yerine dikkat ederek hazırlar.

203
203