ALAN VE KUVVETLER

ALAN VE KUVVETLER

ALAN VE KUVVETLER FizIkte «uzaktan etkileme, olgusunun nedeni olan bir kuvvetler sınıfı vardır; bunların arasında en bilineni de yerçekimidlr. Sözkonusu kuvvetler uzayda bir nesne çevresinde oluşan alanlara bağlıdır: taşınabilmeleri için herhangi bir ortamın varlığı gerekmez; etkileri bir boşluk boyunca da duyulabilir. Bir zamanlar evrenin ES/R adındaki bir taşıyıcı ortamla dolu olduğu düşünülür ve alanların etkileri bununla açıklanırdı, ama şimdi böyle birşeyin varolmadıgı bilinmektedir. Bir taşın düşmesinin doğası gereği olduğunu söylemek. eski Yunanlılar Için yeterli bir açıklamaydı. Bunun tam olarak neden böyle olduğunu bulma girişimlerine ve NEWTON YASALAR/ gibi doğal yasaların bulunmasına karşın, bugün de uzaktan etkileme olgusunu Yunanlılarınkinden daha iyi açıklamak olanakli değildir. Uzaktaki bir gezegenin ya da atom içindeki bir elektronun nasıl hareket ettiğini açıklayabiliyorsak da, kuvvetlerin neden şu ya da bu biçimde etkidiklerini hMa bilmiyoruz. Bu kuvvetlere genellikle 'kuvvet alanları' denir: çünkü uzaydaki her noktada, uzunluğu kuvvetin o noktadaki gücünü, yonti de o kuvvet etkisi altındaki bir cismin ne tarafa dogru hareket edeceğini gösteren bir çizgi tasarlanabillr. Tasarlanan bu çizgilere vektör denir. Vektörlerle dolu bir uzay alanı, bir tarlada rüzgar nedeniyle tek yöne yatmış otlara benzer. Kuvvet alanı, ya da «vektör alanı, terimi burdan gelir.Baz.en bir alan içindeki bir tanecik üzerine etkiyen kuvvetten çok, o taneciğı bir noktadan ötekine hareket ettirmek için gerekli iş tutarını bilmek gerekir. Bir çekim alanı içinde, bir nokladaki potansiyel bir kilogramlık yükü o noktadan sonsuza (pratikte bu, alanın etkisinin yok sayılabilecegi derecede uzak herhangi bir yer olabilir) götürebilmek için gerekli ENER./İ'dir (ya da iş). Bir cismi A noktasından B noktasına götürmek için gerekli iş, A'daki potanslyelle B'dekinln farkinın, cismin kütlesiyle çarpımıdır. 

Bir elektrik alanında potansiyel, bir birim elektrik yükünü (bir kulon) sonsuza götürmek için gerekli kuvvettir, elektrik alanı içindeki elektrik yüklü bir cismi hareket ettirirken yapılan iş de, potansiyel farkı ile cısımdekl elektrik yükü tutarının çarpımıdır. Elektrik potansiyeli voltla ölçülür. Bir telle bağlandıklarındajiçinden bir akımın geçmesine neden olan, pilin iki ucu arasındaki potansiyel farkıdır (volta.1). Ters kare yasası: Tüm kuvvet alanlarının ortak bir özelliği, ilk olarak Sir Isaac NEWTON tarafından ortaya konulan ters kare yasasıdır. Bunun anlamı, bir alanın etkisinin, alan kaynağına uzaklığa bağlı olarak değiştiği ve uzaklık arttıkça azaldığıdır. Tüm 
Gemini uzay aracından görüldüğü biçimiyle bir hedefe yanaşma aracı. Uzayda bile, kütlelerinin büyüklüğüne karşın çekim kuvveti, aralarında önemli bir çekime yolaçmayacak kadar küçüktür: yere düşen bir posta pulunun kuvvetinden daha azdır .
Ters kare yasası. Bir ışınım kaynağını, örneğin bir feneri ele alalım. Kaynaktan bir metre uzaklıkta ışık demeti belli bir alan kaplar. İki metre uzaklıkta bu alan dört katına çıkar (ve ışık dört kez daha güçsüzdür); üç metre uzaklıkta, ışığın gücü dokuzda bire düşer. 


kuvvet alanları bir değişmez (yerçekimi sözkonusu olduğunda g), iki kuvvetin btlyüklükleri (her iki cismin kütlesi) ve aralarındaki uzaklığın karesini içeren aynı genel bağıntlyla tanımlayabilir. Kütle çekimi: Gezegenleri ve yıldızları, yörüngelerinde tuttuğu için en önemli kuvvet olarak gözüküyorsa da, kütle çekimi, aslında bilimin tanıdığı dört kuvvet alanı arasında en güçsüz olanıdır. Kütlesi olan herhangi iki clsim birbirlerini çeker, ama gündelik yaşamımızdan biliyoruz ki, oldukça güçsüz bir mıknatıs bile bir cismin yerçekimi yüzünden dtişmesini engellemeye yeterlidir. Yerçekimi, tüm nesnelerin aşağıya dogru 9,81 misan7. 'Ilk bir ivme kazanmasına neden olur. Bir cismin ağırlığı ise üzerine etkiyen yerçekimi kuvvetidir. Bir newtonluk kuvvet, yer yüzeyinde. 102 gram ağırlığında herhangi bir maddeye etkiyen yerçekimi kuvvetidır. 
Elektrik alanları: Elektrik kuvveti,lin ve magnetik kuvvetin her ikisi de ELEKTROMAGNETİK kuvvetin görünümleridir. Elektrik yükleri negatif ya da pozitif olabilir. Benzer yükler birbirini iter, farklı yükler birbirini çeker. Tümüyle yüklü iki cisim arasındaki elektriksel çekim kuvveti, aralarındaki kütlesel çekim kuvvetinin 10'7 (on milyon milyon milyon milyon milyon milyon) katıdır; ama tüm olağan maddelerde elektrik alanlarıyla birarada tutulan eşit sayıda pozitif (proton) ve negatif (elektron) parçacık olduğu için,alanlar birbirini yok eder. Bir plastik parçasına. örneğin bez sürterek. küçük bır elektrik yükü yüklenebilir. Bu işlem bezdeki elektronlardan bir kısmının plastiğe,geçıp? ona negatif bir yük vermesine neden olur ve bu yük tarafından oluşturulan alan, küçük tüy ya da kâgıt parçalarını kaldırabilir. Bu olguya genellikle statik elektriklenıne adi verilir (Bk. ELEKTROSTATIK). 
Magnetik alanlar: Hareket eden bir elektrik yükü bir magnetik alan oluşturur. Bir elektromıknatısın bobinlerinden geçen elektrik akımı, kontrol edilebilir bir magnetik alan yaratır. Bir adi mıknatısta hareket eden yükler. atomların içinde dolaşan elektronlardır. Bir mıknatısm Kuzey ve Güney olmak üzere iki kutbu vardır ve elektrik yüklerinde olduğu gibi benzer kutuplar birbirini iter, farklı kutuplar ise çeker. Ancak, elektrik yüklerinden farkı, magnetik kutupların tek başlarına varolamamaları ve daima çiftler halinde bulunmalarıchr. Dünyanın kendisi de zayıf bir mıknatıstır ve magnetik alanı, havada asılı bir çubuk mıknatısın (örneğin pusula iğnesinin) doğrultusunu dünyanın magnetik kutbuna çevirir. Güçlü ve zayıf kuvvetler: Yalnızca atomların çekirdekleri içinde gözlenen, başka iki tür kuvvet daha vardır. Zayıf nükleer kuvvet, bazı radyoaktif çekirdek!erin parçalanma hızını kontrol eder ve yer çekimi kuvvetinden 102'' kez, daha güçlüdür. Güçlü nükleer kuvvet (yer cekimi kuvvetinin 103, katı) atom çekirdeğinin parçalarını birarada tutar. Çekirdek, yükstlz notronlardan ve artı yüklü protonlardan oluşur. Sözkonusu güçlü kuvvetin bağ etkisi olmaması halinde, 
protonlar arasındaki elektrik itme kuvveti çekirdeği parçalar. Gerçekten de uranyum gibi daha ağır elementierdebu kuvvetler hemen hemen aynı düzey dedi!. ve çekirdek kendiliğinden parçalanarak RADYOAKTİFLİK olayına yolaçabilir. Bir çekirdeğin patlaması, ötekilerinin de patlamasına neden olduğunda çok daha güçlü bir patlama meydana gelir. Bu, doğanın en büyük kuvvet' olan nükleer kuvvetin serbest kaldığı, bir .nükleer patlamanın ZİNCİRLEME TEPKİME'Sine yolaçabilir. Birleşik alan kuramı:Alanların yapısı konusunda bilimin yanıtsız bıraktığı birçok soru vardır. Özellikle EİNSTEİN,GöRECELİK üzerine çalışmalarından sonra, yaşamının büyük kısmını bütün bu kuvvetleri birbirine bağlamanın yollarını arayarak geçirdi. Bu bağlantı belki de hepsinin tek bir temel nedenden kaynaklandığını ya da tıpkı birçok kimyasal ELEMENT' in atomlardaki değişik' sayılarda nötron, proton ve elektron birleşimlerlyle açıklanabildigi gibi, kuvvetlerin de benzer öğelerin birleşimleri olduğu gösterilerek kurulabılirdi. Ama Einstein'ın ve onu izleyenlerin tüm girişimleri başarısızlıkla sonuçlanmiştır. IŞİK gibi elektronıagnetik alanların etlhleri, ışığın belli bir hıza sahip olması nedeniyle belli bir süre içinde gerçekleşir. Bu alanlar, aynı zamanda, kuvanta adı verilen küçük enerji 'paketleri'nin hareketi olarak da düşünülebilir, (Bk. KUVANTUM KURAMİ). Ama fizikçiler öteki alanların da aynı özelliklere sahip 
Bır kağıt üzerindeki demir tozlar: bir miknatzstıt çevresinde kuvvet çizgileri boyunca yaıiıiır. Bu çizgiler bir magnetik alan etkisindeki bir magnetik kutbun hareket yollandir. Soldaki, elektrik akımının bobinlerden geçtiği bir elektromiknatis, sağdaki ise bir çubuk nirknatıstır. olup olmadığına, ya da örneğin iki elektirik ya da manetik kutup olduğu gibi, karşı çekimin varolup olmayacağı konularda bir anlaşmaya varamamışlardır. Bazı bilim adamları, evrendeki büyük çaplı hareketleri açmak için başka kuvetlerinde varlığını sürmüşlerdir.


 


Etiket:

ALAN VE KUVVETLERİ , ALAN VE KUVVETLER, ALAN   KUVVETLER

Bu içerik sizi rahatsız ediyor ise ve kaldırılmasını istiyorsanız öneri şikayet bölümünden bize ulaşabilirisiniz. Tıkla bildir.


|| 23 02 2017 Şubat Perşembe