Kütle çekim kuvveti
Kısa tanım
Kütle çekim kuvveti, kütlesi olan her iki cismin birbirini, kütlelerinin çarpımıyla doğru ve aralarındaki uzaklığın karesiyle ters orantılı olarak çekmesidir.
Diğer adları: Kütleçekim, Gravitasyon, Evrensel çekim yasası
Elmanın ağaçtan düşmesini ve Ay'ın Dünya etrafında dönmesini aynı yasayla açıklayan Isaac Newton oldu. 1687'de yayımladığı evrensel çekim yasasına göre evrendeki her kütle, diğer her kütleyi kendine doğru çeker.
Newton'un formülü
F = G × m₁ × m₂ ÷ r²
- F: Çekim kuvveti (newton)
- G: Evrensel çekim sabiti, yaklaşık 6,674 × 10⁻¹¹ N·m²/kg²
- m₁, m₂: Cisimlerin kütleleri (kg)
- r: Kütle merkezleri arasındaki uzaklık (m)
Rakamlarla ölçek duygusu
Birbirinden 1 metre uzaktaki iki adet 1.000 kg'lık kütle arasındaki çekim 6,674 × 10⁻¹¹ × 1.000 × 1.000 ÷ 1² ≈ 6,7 × 10⁻⁵ N kadardır; bu, bir tüyün ağırlığından bile küçüktür. Kütle çekiminin gündelik nesneler arasında hissedilmemesinin nedeni G'nin çok küçük olmasıdır. Ancak Dünya gibi 6 × 10²⁴ kg'lık bir kütle söz konusu olduğunda kuvvet belirgin hâle gelir ve senin ağırlığını oluşturur.
Uzaklığın karesiyle ters orantı da önemlidir: Mesafe iki katına çıkarsa kuvvet dörtte birine düşer. Bu ilişkiyi kütle çekim kuvveti hesaplama aracında farklı gezegen ve uydular için deneyebilirsin.
Ağırlık ve yer çekimi ivmesi
Dünya yüzeyinde formül sadeleşir: Ağırlık = m × g, g ≈ 9,81 m/s². Kütlen her yerde aynıdır, ama ağırlığın bulunduğun gök cismine göre değişir; Ay'da yaklaşık altıda birine iner. Kütle ile ağırlığın karıştırılması en yaygın hatadır. Gezegenlerin yörünge sürelerini veren Kepler yasaları de bu çekim yasasından türetilebilir. Çok güçlü çekim alanlarında ise Einstein'ın genel görelilik kuramı daha doğru sonuç verir.