Doğada en fazla karşılaştığımız ve farkına vardığımız kuvvet kütle çekim kuvvetidir. Evrendeki herhangi iki cismin kütlelerinden dolayı birbirine uyguladığı kuvvete kütle çekim kuvveti denir. Kütlesi ne olursa olsun doğadaki bütün kütleler birbirini çeker.
Kütle çekim kuvveti;
- Maddelerin birbirini çekmesidir.
- Etki alanı büyüktür. Güneş Dünyayı çok uzak mesafede olsa da çeker.
- Doğadaki en zayıf kuvvetlerden biridir. Bundan dolayı ancak büyük kütleli cisimler arasındaki kütle çekim kuvveti hissedilebilir.
- Güneş’in etrafında gezegenleri, gezegenlerin etrafında uyduları tutan kuvvet kütle çekim kuvvetidir.
- Dünya yüzeyinde durmamızı bu kuvvet sağlar.
- Kütle çekim kuvveti temas gerektirmez.
Kütle Çekim Kanunu
Elimizdeki cismin yere düşmesi, yüksekten atlayan kişilerin yere doğru hareket etmesi, yağmur ve karın yere düşmesi Dünya’nın kütle çekiminden kaynaklanır. İki kütle birbirini çeker.
Aristo, cisimlerin yere düşmesinin sebebini sahiplik kavramı olan Dünya’nın cisimlere sahip çıkması olarak açıklamış, bu görüşü Galileo geliştirmiştir. Bu olay Newton tarafından kütle çekim yasası şeklinde yasalaştırılmıştır. m1 ve m2 kütleli iki cismin birbirine uyguladığı kütle çekim kuvveti cisimlerin kütlelerinin çarpımıyla doğru, aralarındaki uzaklığın karesiyle ters orantılıdır.
Şekildeki cisimlerin birbirine uyguladığı kütle çekim kuvveti kütleler ne olursa olsun eşit ve zıt yönde olur.
Kütle çekim kuvvetinin büyüklüğü,
Bağıntıdaki G değeri evrensel çekim sabiti olup, değeri 6,6.10-11 N.m2/kg2 dir. Uzaklık olarak cisimlerin merkezlerinin uzaklığı metre cinsinden alınır. Kütle birimi kg alındığında kuvvetin birimi N çıkar.
Yer Çekimi Kuvveti
Cisimlere Dünya’nın etkidiği çekim kuvvetine yer çekimi kuvveti denir. Yer çekimi kuvveti Dünya’nın neresinde olursak olalım Dünya’nın merkezine doğrudur. Bu kuvvete cisimlerin ağırlık kuvveti denir.
Yer çekimi kuvveti Dünya’nın her yerinde aynı değildir. Dünya kutuplardan basık olduğu için kutuplarda çekim en fazla ekvatorda en azdır. Onun için cisimler ekvatora yaklaştıkça ağırlıkları azalır, uzaklaştıkça ağırlıkları artar.
Haberleşme uydularının Dünya’nın etrafında sabit bir yörüngede dönmesi, evrendeki yıldız, gezegen ve uydularının denge içinde hareketini sürdürmesi, dünyadaki bütün cisimlerin dünyaya doğru düşmesi kütle çekim kuvvetinden kaynaklanır.
Gel–git olayı, Dünya ile Ay arasındaki kütle çekim kuvvetinin etkisi ile gerçekleşir. Ay ve Güneş’in Dünya üzerinde oluşturduğu çekim kuvveti nedeniyle deniz ya da okyanus suyu kabarır ve bir süre sonra eski haline geri gelir. Gel–git olayı 12 saat 25 dakika aralıklarla gerçekleşir. Dünya, Ay ve Güneş’in aynı doğrultuya geldikleri yeni ay ve dolunay konumlarında suların kabarması maksimum hale gelir. Eğer Ay’da su olsaydı aynı olay Ay’da da yaşanırdı. Çünkü Dünya’da Ay’ı aynı kuvvetle çekmektedir.
