Doğadaki Temel Kuvvetler

Temel kuvvetler doğadaki her olgunun sebebidir. Evrende galaksilerin bir arada durmasından tutun da dünyada olan her doğa olayına, moleküllerin elektron alışverişinden tutun uranyumun parçalanmasına kadar her şeyin sebebidir.

1. Güçlü Nükleer Kuvvet
2. Zayıf Nükleer Kuvvet
3. Elektromanyetik Kuvvet
4. Kütle Çekim Kuvvet

Güçlü Nükleer Kuvvet

• Atom çekirdeğindeki proton ve nötronu bir arada tutan kuvvettir.
• Temas gerektirmeyen kuvvettir.
• Doğadaki temel kuvvetler içerisinde en güçlü olan kuvvettir.
• Güçlü nükleer kuvvetin etki alanı atom çekirdeğiyle sınırlıdır.

Zayıf Nükleer Kuvvet

• Zayıf nükleer kuvvet atomik boyutlarda geçerli olan kuvvettir.
• Atomun kararsız olmasından sorumlu kuvvet zayıf nükleer kuvvettir.

Elektromanyetik Kuvvet 

• Elektriksel ve manyetik kuvvetler elektromanyetik kuvvetlerdir.
• Elektrik kuvveti, yüklü parçacıkların birbirini ittiği ya da parçacıkların birbirini çektiği kuvvettir.
• Elektromanyetik kuvvet, temas gerektirmez.
• Elektromanyetik kuvvetin etki alanı geniştir.

Kütle Çekim Kuvveti

• Evrendeki Dünya’nın ve gök cisimlerinin üzerinde bulunan cisimlere uyguladığı çekim kuvveti kütle çekim kuvvetidir.
• Cisimlerin kütleleri nedeniyle aralarında oluşan çekim kuvvetidir.
• Kütle çekim kuvveti temas gerektirmeyen kuvvettir.
• Kütle çekim kuvvetinin gücü diğer kuvvetlere göre en az olandır.
• Yer çekimi kuvveti, gezegenleri ve uyduları bir arada tutan kuvvettir.

Özet:

İlköğretim fen ve teknoloji dersinde kuvveti temas gerektiren ve temas gerektirmeyen olmak üzere ikiye ayırmıştık. Temas gerektiren kuvvetlerde kuvveti uygulayanla, uygulanan arasında mutlaka fiziksel temas olmalıdır. Örneğin bir futbolcunun topa vurma anında uyguladığı kuvvet etki olarak nitelendirilir.
Cisimler arasında itme ya da çekme kuvvetinin gözlenmesinde fiziksel temas gerektirmeyen durumlar da vardır. Örneğin yan yana konulan mıknatısların kutupları aynı ise birbirlerini iterler.
Cisimlerde hız ve şekil değişikliğine neden olabilen etkiye kuvvet denir. Kuvvet F sembolü ile gösterilir. Vektörel bir büyüklüktür. Birimi uluslararası birim sisteminde (SI) Newton (N) dur.
Doğada dört temel kuvvet vardır.
1. Güçlü nükleer kuvvet
2 Elektromanyetik kuvvet
3. Zayıf nükleer kuvvet
4 Kütle çekim kuvveti
1. Güçlü nükleer kuvvet: Atomların çekirdeğinde pek çok proton bulunmaktadır. Aynı yüklü cisimler birbirini ittiğinde, protonlar bir araya geldiklerinde birbirlerini büyük bir kuvvetle iterek, birbirlerinde uzaklaşmaları gerekir. Ancak protonlar birbirlerinden ayrılmaz. Atom çekirdeğinde protonları ve nötronları bir arada tutan kuvvete güçlü nükleer kuvvet denir. Bu kuvvetin taşıyıcısı gluon’dur. Gluonlar proton ve nötronu oluşturan kuarkları bir arada tutar. Güçlü nükleer kuvvet doğadaki temel kuvvetler arasında en güçlü olanıdır.
2. Elektromanyetik kuvvet: Yüklü parçacıklar arasındaki itme ya da çekme kuvvetine elektromanyetik kuvvet denir. Yüklü parçacıklar arasındaki uzaklık arttıkça elektromanyetik kuvvet azalır. Bu kuvvetin taşıyıcısı genelde fotondur.
3. Zayıf nükleer kuvvet: Zayıf nükleer kuvvet atomik boyutlarda geçerlidir. Atomun kararsızlığından sorumlu olan kuvvet zayıf nükleer kuvvettir. Bu kuvvet nükleer bozulmalar sırasında açığa çıkar. Zayıf nükleer kuvvetin kuvvet taşıyıcısına bozon denir.
4. Kütle çekim kuvveti: Kütlesi olan bütün parçacıklar arasında bir çekim kuvveti oluşur. Örneğin Güneş ile Dünya arasındaki bu kuvvet sayesinde Dünya yörüngesinde dolanırken dışa doğru savrulmaz. Aralarında belli bir uzaklık bulunan kütleler arasındaki çekim kuvveti;

Merkezleri arasındaki uzaklık d kütleleri m1 ve m2 olan iki cisim arasındaki çekim kuvveti
1. Kütlelerinin çarpımı ile doğru,
2. Aralarındaki d uzaklığının karesiyle ters orantılıdır.
UYARI: Doğadaki temel kuvvetleri büyüklüğüne göre sıralamak için kütle çekim kuvveti 1 birim alınırsa
– Güçlü nükleer kuvvet 10 üzeri 38 birim
– Zayıf nükleer kuvvet 10 üzeri 35 birim
– Elektromanyetik kuvvet 10 üzeri 27 birim olur.