Ağırlık

Categories: Fizik

Ağırlık ve kütle, çoğu zaman birbiri ile karıştırılan veya alışkanlıkla birbiri yerine kullanılan iki farklı kavram. Ağırlık aslında kuvvet birimi ile ölçülür. Pratikte, terazi denilen bir karşılaştırma aracı ile “tartma” sonucu elde edilen bir büyüklük olarak bilinirse de, bu yanlış. Aslında basit, eşit kollu terazide iki kefeye konan kütleler karşılaştırılır. Eğer kol yatay durumda dengede durabiliyorsa etki eden ağırlık kuvvetleri dengededir. Bunun için de kütlelerin eşit olması gerekir. O halde “bir kilo” ile dengede olan patatesin kütlesi de 1 kg’dır. Ya ağırlığı? Bu tür teraziyle ağırlık tayin edilemez. Kütle ile ağırlık arasındaki ilk karışıklık ta bundan doğar. Tartma sonucunu “patatesin ağırlığı bir kilo” diyerek açıklarız. Halbuki “patatesin ağırlığı bir kilonun ağırlığına eşit” dememiz gerekirdi ki, ikisini de henüz bilmiyoruz. Bu yanlışlık günlük alışverişimize, banyo terazimize kadar girmiştir. Yakın bir geçmişe kadar kütle ve onun ağırlığı aynı skalada gösterilmeye çalışılmış, yine de, birine kg-kütle ötekine kg-kuvvet gibi isimler bile verilse, mekanik öğrenenlerin kâbusu olmaktan kurtulamamıştır. Hâlâ hiç kimse (fizikçiler dahil) size ağırlığından söz ederken “700 Newton çekiyorum” demez; “72 kiloyum” der. “Nedir bu 72 kilo?” sorusuna hiç kimseden “Kütlem” cevabını alamazsınız, isterseniz deneyin.

Bu yanlışlıklar yalnızca dilimizde kaldığı, anlayışımızı etkilemediği sürece zarar yok. Zaten, Dünya üzerinden fazla ayrılmadıkça ağırlık da pek değişmiyor; ha kütle ha ağırlık. Fakat konu ağırlıksız olmaya dayanınca daha dikkatli olmak gerek. Çünkü ağırlıksız olunduğu söylenilen durum ve şartlarda artık neyin kütle, neyin çekim kuvveti veya ağırlık olduğunu açık seçik bilmekten başka çare yok.

Kütlenin hiç değişmediğini, çekim kuvvetinin ise, kütleler arası uzaklık aynı kaldığı sürece değişmediğini gördük. Ayrıca, uzaklık arttıkça çekim kuvvetinin hızla küçüldüğünü, fakat asla sıfır olmadığını da biliyoruz. Deneyimlere dayanarak bildiğimiz başka şeyler de var. “Ağırlıksız” denilen şartlarda, örneğin bir yapay uydu kapsülünde (veya halatı kopmuş asansör kabininde) hiçbir yere dayanmadan, dokunmadan kapsüle göre durumumuzu koruyabiliyoruz; kullandığımız aleti elimizden bırakınca sanki bıraktığımız yerde boşlukta kalıyor. Dikkatle düşünürsek “ağırlıksız” olmak, etkisinden hiçbir şekilde kurtulamayacağımızı bildiğimiz yerçekimi kuvveti hariç, başka hiçbir kuvvete maruz olmamak gibi bir durum. Yani sadece ve sadece, kütlesel çekim kuvvetinin altında isek, ister duruyor ‘herhangi bir anda) ister hareket ediyor olalım, ağırlığımız olmayacak. Örneğin tramplenden havuza atlarken, ayaklarımız trampleni terkettiği andan suya ilk dokunduğumuz ana kadar, (hava ile sürtünmeyi ihmal edersek) hiçbir yerden destek almadan sadece yerçekimi altındayızdır. Önce yükselir, bir noktada bir an durur, sonra aşağı doğru gittikçe hızlanarak düşeriz. Bu sırada bir ağırlığımız olduğunu bize hissettirecek başka hiçbir kuvvet yoktur. Halbuki, ayakta dururken (veya otururken) her bir parçamız, yerçekiminden dolayı düşmesini önleyecek belli bir kuvvetle yukarı itilerek dengelenir. Bu kuvvetleri ise biz toptan ağırlığımız olarak algılarız: En çok ayaklarımızla, en az başımızla (tepe üstü durduğumuz zaman da tersine en çok başımız, en az ayaklarımızla).

Asansörle çıkıyor veya iniyorsak ağırlığımız değişir. Kabine girip çıkış düğmesine basıncaya kadar hareket etmeyiz. Yerçekimi, döşemeden ayaklarımızı yukarı iten kuvvetle (hemen hemen) dengededir ve bu itme kuvvetini biz normal ağırlığımız olarak algılarız. Düğmeye basınca, döşeme bizi daha büyük bir kuvvetle yukarı iterek hızlandırır, bunun için de kendimizi daha ağır hissederiz. Kabin hızı sabit değerini alınca ağırlığımız yine normale döner. Duracağımız kata yaklaşırken kabin yavaşlar, döşeme kuvveti azalır, kendimizi daha hafif hissederiz (biraz boşlukta gibi). Durduktan sonra her şey normal değerine döner.

belgesi-2884

Belgeci