ALAN VE KUVVETLER

ALAN VE KUVVETLER

ALAN VE KUVVETLER FizIkte «uzaktan etkileme, olgusunun nedeni olan bir kuvvetler s?n?f? vard?r; bunlar?n aras?nda en bilineni de yerçekimidlr. Sözkonusu kuvvetler uzayda bir nesne çevresinde olu?an alanlara ba?l?d?r: ta??nabilmeleri için herhangi bir ortam?n varl??? gerekmez; etkileri bir bo?luk boyunca da duyulabilir. Bir zamanlar evrenin ES/R ad?ndaki bir ta??y?c? ortamla dolu oldu?u dü?ünülür ve alanlar?n etkileri bununla aç?klan?rd?, ama ?imdi böyle bir?eyin varolmad?g? bilinmektedir. Bir ta??n dü?mesinin do?as? gere?i oldu?unu söylemek. eski Yunanl?lar Için yeterli bir aç?klamayd?. Bunun tam olarak neden böyle oldu?unu bulma giri?imlerine ve NEWTON YASALAR/ gibi do?al yasalar?n bulunmas?na kar??n, bugün de uzaktan etkileme olgusunu Yunanl?lar?nkinden daha iyi aç?klamak olanakli de?ildir. Uzaktaki bir gezegenin ya da atom içindeki bir elektronun nas?l hareket etti?ini aç?klayabiliyorsak da, kuvvetlerin neden ?u ya da bu biçimde etkidiklerini hMa bilmiyoruz. Bu kuvvetlere genellikle 'kuvvet alanlar?' denir: çünkü uzaydaki her noktada, uzunlu?u kuvvetin o noktadaki gücünü, yonti de o kuvvet etkisi alt?ndaki bir cismin ne tarafa dogru hareket edece?ini gösteren bir çizgi tasarlanabillr. Tasarlanan bu çizgilere vektör denir. Vektörlerle dolu bir uzay alan?, bir tarlada rüzgar nedeniyle tek yöne yatm?? otlara benzer. Kuvvet alan?, ya da «vektör alan?, terimi burdan gelir.Baz.en bir alan içindeki bir tanecik üzerine etkiyen kuvvetten çok, o taneci?? bir noktadan ötekine hareket ettirmek için gerekli i? tutar?n? bilmek gerekir. Bir çekim alan? içinde, bir nokladaki potansiyel bir kilograml?k yükü o noktadan sonsuza (pratikte bu, alan?n etkisinin yok say?labilecegi derecede uzak herhangi bir yer olabilir) götürebilmek için gerekli ENER./?'dir (ya da i?). Bir cismi A noktas?ndan B noktas?na götürmek için gerekli i?, A'daki potanslyelle B'dekinln farkin?n, cismin kütlesiyle çarp?m?d?r. 

Bir elektrik alan?nda potansiyel, bir birim elektrik yükünü (bir kulon) sonsuza götürmek için gerekli kuvvettir, elektrik alan? içindeki elektrik yüklü bir cismi hareket ettirirken yap?lan i? de, potansiyel fark? ile c?s?mdekl elektrik yükü tutar?n?n çarp?m?d?r. Elektrik potansiyeli voltla ölçülür. Bir telle ba?land?klar?ndajiçinden bir ak?m?n geçmesine neden olan, pilin iki ucu aras?ndaki potansiyel fark?d?r (volta.1). Ters kare yasas?: Tüm kuvvet alanlar?n?n ortak bir özelli?i, ilk olarak Sir Isaac NEWTON taraf?ndan ortaya konulan ters kare yasas?d?r. Bunun anlam?, bir alan?n etkisinin, alan kayna??na uzakl??a ba?l? olarak de?i?ti?i ve uzakl?k artt?kça azald???d?r. Tüm 
Gemini uzay arac?ndan görüldü?ü biçimiyle bir hedefe yana?ma arac?. Uzayda bile, kütlelerinin büyüklü?üne kar??n çekim kuvveti, aralar?nda önemli bir çekime yolaçmayacak kadar küçüktür: yere dü?en bir posta pulunun kuvvetinden daha azd?r .
Ters kare yasas?. Bir ???n?m kayna??n?, örne?in bir feneri ele alal?m. Kaynaktan bir metre uzakl?kta ???k demeti belli bir alan kaplar. ?ki metre uzakl?kta bu alan dört kat?na ç?kar (ve ???k dört kez daha güçsüzdür); üç metre uzakl?kta, ?????n gücü dokuzda bire dü?er. 


kuvvet alanlar? bir de?i?mez (yerçekimi sözkonusu oldu?unda g), iki kuvvetin btlyüklükleri (her iki cismin kütlesi) ve aralar?ndaki uzakl???n karesini içeren ayn? genel ba??ntlyla tan?mlayabilir. Kütle çekimi: Gezegenleri ve y?ld?zlar?, yörüngelerinde tuttu?u için en önemli kuvvet olarak gözüküyorsa da, kütle çekimi, asl?nda bilimin tan?d??? dört kuvvet alan? aras?nda en güçsüz olan?d?r. Kütlesi olan herhangi iki clsim birbirlerini çeker, ama gündelik ya?am?m?zdan biliyoruz ki, oldukça güçsüz bir m?knat?s bile bir cismin yerçekimi yüzünden dti?mesini engellemeye yeterlidir. Yerçekimi, tüm nesnelerin a?a??ya dogru 9,81 misan7. 'Ilk bir ivme kazanmas?na neden olur. Bir cismin a??rl??? ise üzerine etkiyen yerçekimi kuvvetidir. Bir newtonluk kuvvet, yer yüzeyinde. 102 gram a??rl???nda herhangi bir maddeye etkiyen yerçekimi kuvvetid?r. 
Elektrik alanlar?: Elektrik kuvveti,lin ve magnetik kuvvetin her ikisi de ELEKTROMAGNET?K kuvvetin görünümleridir. Elektrik yükleri negatif ya da pozitif olabilir. Benzer yükler birbirini iter, farkl? yükler birbirini çeker. Tümüyle yüklü iki cisim aras?ndaki elektriksel çekim kuvveti, aralar?ndaki kütlesel çekim kuvvetinin 10'7 (on milyon milyon milyon milyon milyon milyon) kat?d?r; ama tüm ola?an maddelerde elektrik alanlar?yla birarada tutulan e?it say?da pozitif (proton) ve negatif (elektron) parçac?k oldu?u için,alanlar birbirini yok eder. Bir plastik parças?na. örne?in bez sürterek. küçük b?r elektrik yükü yüklenebilir. Bu i?lem bezdeki elektronlardan bir k?sm?n?n plasti?e,geç?p? ona negatif bir yük vermesine neden olur ve bu yük taraf?ndan olu?turulan alan, küçük tüy ya da kâg?t parçalar?n? kald?rabilir. Bu olguya genellikle statik elektriklen?ne adi verilir (Bk. ELEKTROSTATIK). 
Magnetik alanlar: Hareket eden bir elektrik yükü bir magnetik alan olu?turur. Bir elektrom?knat?s?n bobinlerinden geçen elektrik ak?m?, kontrol edilebilir bir magnetik alan yarat?r. Bir adi m?knat?sta hareket eden yükler. atomlar?n içinde dola?an elektronlard?r. Bir m?knat?sm Kuzey ve Güney olmak üzere iki kutbu vard?r ve elektrik yüklerinde oldu?u gibi benzer kutuplar birbirini iter, farkl? kutuplar ise çeker. Ancak, elektrik yüklerinden fark?, magnetik kutuplar?n tek ba?lar?na varolamamalar? ve daima çiftler halinde bulunmalar?chr. Dünyan?n kendisi de zay?f bir m?knat?st?r ve magnetik alan?, havada as?l? bir çubuk m?knat?s?n (örne?in pusula i?nesinin) do?rultusunu dünyan?n magnetik kutbuna çevirir. Güçlü ve zay?f kuvvetler: Yaln?zca atomlar?n çekirdekleri içinde gözlenen, ba?ka iki tür kuvvet daha vard?r. Zay?f nükleer kuvvet, baz? radyoaktif çekirdek!erin parçalanma h?z?n? kontrol eder ve yer çekimi kuvvetinden 102'' kez, daha güçlüdür. Güçlü nükleer kuvvet (yer cekimi kuvvetinin 103, kat?) atom çekirde?inin parçalar?n? birarada tutar. Çekirdek, yükstlz notronlardan ve art? yüklü protonlardan olu?ur. Sözkonusu güçlü kuvvetin ba? etkisi olmamas? halinde, 
protonlar aras?ndaki elektrik itme kuvveti çekirde?i parçalar. Gerçekten de uranyum gibi daha a??r elementierdebu kuvvetler hemen hemen ayn? düzey dedi!. ve çekirdek kendili?inden parçalanarak RADYOAKT?FL?K olay?na yolaçabilir. Bir çekirde?in patlamas?, ötekilerinin de patlamas?na neden oldu?unda çok daha güçlü bir patlama meydana gelir. Bu, do?an?n en büyük kuvvet' olan nükleer kuvvetin serbest kald???, bir .nükleer patlaman?n Z?NC?RLEME TEPK?ME'Sine yolaçabilir. Birle?ik alan kuram?:Alanlar?n yap?s? konusunda bilimin yan?ts?z b?rakt??? birçok soru vard?r. Özellikle E?NSTE?N,GöRECEL?K üzerine çal??malar?ndan sonra, ya?am?n?n büyük k?sm?n? bütün bu kuvvetleri birbirine ba?laman?n yollar?n? arayarak geçirdi. Bu ba?lant? belki de hepsinin tek bir temel nedenden kaynakland???n? ya da t?pk? birçok kimyasal ELEMENT' in atomlardaki de?i?ik' say?larda nötron, proton ve elektron birle?imlerlyle aç?klanabildigi gibi, kuvvetlerin de benzer ö?elerin birle?imleri oldu?u gösterilerek kurulab?lirdi. Ama Einstein'?n ve onu izleyenlerin tüm giri?imleri ba?ar?s?zl?kla sonuçlanmi?t?r. I??K gibi elektron?agnetik alanlar?n etlhleri, ?????n belli bir h?za sahip olmas? nedeniyle belli bir süre içinde gerçekle?ir. Bu alanlar, ayn? zamanda, kuvanta ad? verilen küçük enerji 'paketleri'nin hareketi olarak da dü?ünülebilir, (Bk. KUVANTUM KURAM?). Ama fizikçiler öteki alanlar?n da ayn? özelliklere sahip 
B?r ka??t üzerindeki demir tozlar: bir miknatzst?t çevresinde kuvvet çizgileri boyunca ya?i?i?r. Bu çizgiler bir magnetik alan etkisindeki bir magnetik kutbun hareket yollandir. Soldaki, elektrik ak?m?n?n bobinlerden geçti?i bir elektromiknatis, sa?daki ise bir çubuk nirknat?st?r. olup olmad???na, ya da örne?in iki elektirik ya da manetik kutup oldu?u gibi, kar?? çekimin varolup olmayaca?? konularda bir anla?maya varamam??lard?r. Baz? bilim adamlar?, evrendeki büyük çapl? hareketleri açmak için ba?ka kuvetlerinde varl???n? sürmü?lerdir.


 


Etiket:

ALAN VE KUVVETLER? , 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