Uzayda yerçekimi var mı?
Yerçekimi nasıl yaratılır?
Genellikle uzayda ağırlık kaybeden astronot sahneleri vardır, bu yüzden uzayda yerçekimi var mı? Bu sorunu çözmek için önce yerçekiminin ne olduğunu anlamalıyız. Kısacası yerçekimi, iki kütle nesnesi arasındaki etkileşimdir. Yerçekimi, herhangi iki kütle arasında birbirini çeker.
Yerçekiminin büyüklüğü, iki nesne arasındaki mesafeye bağlıdır, birbirinden ne kadar uzaksa, yerçekimi o kadar zayıftır. Bu kuvvetin büyüklüğü aynı zamanda iki nesnenin kütlesine de bağlıdır. Kütle ne kadar büyükse, yerçekimi o kadar büyük olur. Bunu ifade etmek için bir denklem kullanabiliriz:
Bu denklemde en önemli şey sabit G, yerçekimi sabiti, değeridir.
Yani yerçekimi çok küçük. İki nesneden biri dünya kadar ağır bir süper kütleye sahipse (), yer çekiminin varlığını görebiliriz.
Uzayda yerçekimi var mı?
Şimdi soruna bakalım. Uzayda yerçekimi varsa, o zaman neden astronotlar uzayda yüzüyor? Bu fenomen, herkesin yanlışlıkla uzayda yerçekimi olmadığına inanmasına neden oluyor ve hatta bazıları buna "sıfır yerçekimi" diyor.
Bu sorunun cevabı, uzayda yerçekimi olduğudur. Yukarıdaki yerçekimi denklemine dönüp baktığımızda, dünyanın yüzeyinden uzaya hareket ettiğinizde bu denklem nasıl değişiyor? Tek fark, sizinle dünyanın merkezi arasındaki mesafedir (r), mesafe arttıkça yerçekimi azalır, ama yerçekimi ne kadar değişir? Birlikte hızlı bir tahminde bulunmaya ne dersiniz?
Dünyanın yarıçapını kabaca kaydedin, çünkü bu değerle, 70 kilogramlık bir kütleye sahip bir kişi, 686.7 Newton bir yerçekimine sahip olacaktır. Şimdi, bu kişinin Dünya'nın merkezinden 400 kilometre uzakta olan Uluslararası Uzay İstasyonu'nun yörünge yüksekliğine yükseldiğini varsayalım. Bu mesafeyi formüle koyarak ve yeniden hesaplayarak, bu kişi, yerçekiminin yaklaşık% 88'i olan 608 Newton'luk bir yerçekimine sahip olacaktır. Ancak bu tür hesaplamalardan, uzayda açıkça yerçekimi olduğunu göreceksiniz.
İşte başka bir kanıt. Ay neden dünyanın etrafında dönüyor? Cevap: yerçekimi. Dünya neden güneşin etrafında dönüyor? Evet, yerçekiminden kaynaklanıyor. Her iki durumda da, etkileşen iki nesne arasında önemli bir mesafe vardır, ancak yerçekimi uzayda bile hala "çalışır".
Peki astronotlar neden uzayda yüzüyor? Aslında, yörüngede yüzüyorlar, eğer süper uzun bir kule uzaya girerse, etrafta yüzmeyecekler. "Ağırlıksız" ortam, bir uzay aracı veya uzay istasyonundaki insanların yörünge hareketlerinden kaynaklanır. Bu gerçekten işe yarayan şey. İnsanların aldığı tek kuvvet yerçekimi ise, insanlar ağırlıksız hissedeceklerdir. Bir kişi uzun bir kulenin üzerinde durduğunda, biri aşağı doğru yerçekimi, diğeri de kulenin yukarı doğru kişi için destekleme kuvveti olmak üzere iki kuvvet üretilir. Yörüngedeki astronotlara gelince, sadece yerçekimi olduğu için ağırlıksızlık hissine neden olur.
Aslında, ağırlıksız hissetmek için yörüngede olmanıza bile gerek yok. Yerçekimi size etki eden tek kuvvet ne zaman? Bir binanın tepesinde bir asansörde durduğunuzu varsayalım. Hareketsiz olduğunuz için, ortaya çıkan kuvvet sıfırdır, bu da aşağı doğru yerçekiminin zeminin yukarı doğru desteği ile dengelendiği anlamına gelir. Destek kuvveti kaldırılırsa, asansör, serbest düşen bir nesneyle aynı ivmeyi üretmek için hızlandırılır. Bu durumda asansöre düşeceksiniz. Şu anda, tek kuvvet yerçekimi ve siz yerçekimsiz bir durumdasınız.
Sonunda, insanlar büyük bir yerçekimi yanlış anlıyor gibi görünüyor. Düşünceleri kabaca şudur: Uzayda hava yoktur, dolayısıyla hava yoksa yerçekimi de yoktur, bu nedenle astronotlar uzayda ağırlıksızdır. Bu havasız / yerçekimsiz fikir genellikle filmlerde görülür (aslında bu doğru değildir).
Astronot döndüğünde ne olacak?
Astronot atmosfere döndüğünde, uzay aracı atmosfere girer ve (hava nedeniyle) hava direnci ile karşılaşır. Uzay aracının durumunu göstermek için bu hareketin belirli bir noktasını almaya yönelik basit bir girişimle başlayalım.
Yerçekimi tüm nesnelere etki edebilmesine rağmen, uzay aracını aşağı doğru hareket ederken yavaşlatabilen hava direnci de vardır. İnsanlık uzay aracında güvenli bir şekilde kalacaksa, insanlığın da (temas yüzeyinden) destek gibi ek bir güce sahip olması gerekir. Yani bu ağırlıksızlık değil - aslında hızlanma nedeniyle insanlar normalden daha fazla yerçekimi hissediyor. Bu durum size tanıdık geliyor, çünkü aynı şey asansörde de başınıza gelecek. Asansör aşağı inerken, aynı zamanda yavaşlıyor. Bu süre zarfında yerin sizi iten kuvvetinden dolayı kendinizi biraz ağır hissedeceksiniz. Gerçekten daha ağır değilsiniz, sadece hızlanma nedeniyle bu şekilde hissediyorsunuz.
Bu makale orijinal Tadpole Stave'dir ve telif hakkı Tadpole Stave'ye aittir.Herhangi bir medya, web sitesi veya kişi izinsiz yeniden basılamaz, aksi takdirde ilgili yasal sorumluluk yerine getirilecektir. Yeniden yazdırmak için lütfen yasal izin almak üzere adresini ziyaret edin.
