zıpladığımızda nasıl yine aynı yere

Kütleçekim

Evrendeki dört temel etkileşimden biri. Diğer üç temel etkileşim elektromanyetik etkileşim (kuvvet), zayıf etkileşim (kuvvet) ve güçlü etkileşimdir. Kütleçekim, cisimlerin Dünya'nın yüzeyinde kalması, gezegenlerin yörüngelerinin olması gibi fiziksel olayların sebebidir. Kütleçekimin doğası tam anlamıyla genel görelilik kuramı ile açıklanabilmesine rağmen yerküre üzerinde veya yakın uzaydaki hesaplarda bir kuvvet olarak kabul edilebilir; Newton Mekaniği'nde daima kuvvet olarak kabul edilir.

Bir cisme etki eden kütleçekim kuvvetine o cismin ağırlığı denir. Hız verilmeden yüksekten bırakılan cisimler, ağırlıkları nedeniyle yere doğru hareket ederler. Bu harekete serbest düşme denir. Cisimleri harekete geçirebilmek için kuvvet uygulamak gerekir. Ancak serbest bırakılan bir cisme kuvvet uygulandığı zaman bile cisim düşmeye devam eder. Bunun nedeni yer çekimi kuvvetidir. Serbest düşen cisimler, Newton’un ikinci Hareket Yasası’na göre ivme kazanır. Buna yer çekimi ivmesi denir. Serbest düşen cisimler yer çekimi ivmesinin etkisiyle düzgün hızlanarak yere düşer. Yer çekimi kuvveti sabit olduğu için yer çekimi ivmesi de sabittir; yani düşen bir cismin hızının artış hızı, hep aynı kalır ve cisim düştüğü sürece her geçen saniyede hızı aynı miktarda artar.

Ağırlık, Newton’un genel çekim yasasına göre çekim kuvvetleri sonucu oluşan bir büyüklüktür. Yeryüzünde yerin merkezinden uzaklaştıkça cisimlerin ağırlığı azalır. Bir cismin ağırlığı (G) o cismin kütlesi (m) ile bulunduğu yerin çekim ivmesi (g) çarpılarak hesaplanır. Bir cismin ağırlığı, bulunduğu yere göre değişir. Ay’ın kütlesi ve yarıçapı Dünya’ya göre daha küçüktür. Bu yüzden bir cismin Ay’daki ağırlığı Dünya’daki ağırlığının yaklaşık 1/6’sı kadardır. Bir cismin kütlesi de madde miktarının bir ölçüsüdür ve ayırt edici bir özelliktir. Hiç değişmez. Dünya’dan Ay’a doğru gidildikçe Dünya’nın çekim kuvveti azalır ve Ay’ın çekim kuvveti artar. Bu iki çekim kuvvetinin eşit olduğu yerde cismin kütlesi değişmediği hâlde ağırlığı sıfır olur.

Yer çekimi kuvvetinin, cismin kütlesine ve cismin yerin merkezine olan uzaklığına bağlıdır. Cismin kütlesi arttıkça cismin üzerindeki yerin çekim kuvveti de artar. Kütleler arasındaki çekim kuvvetiyle ilgili olarak Newton, günümüzde de geçerli olan Genel Çekim Yasası’nı bulmuştur. Bu yasaya göre, herhangi iki cisim birbirini, kütleleri çarpımıyla doğru orantılı, kütle merkezlerini birleştiren uzaklığın karesiyle ters orantılı bir kuvvetle çeker.