DüNYADAKI YERçEKIMI GüCü NE KADAR GüçLü?

Send

Yerçekimi oldukça harika bir temel güçtür. Dünya'nın rahat olmasaydı 1 gnesnelerin Dünya'ya 9,8 m / s² hızında düşmesine neden olur, hepimiz uzaya fırlarız. Ve onsuz, hepimiz karasal türler kaslarımız dejenere olurken yavaş yavaş solup ölecek, kemiklerimiz kırılgan ve zayıflamış ve organlarımız düzgün bir şekilde çalışmayı bırakmıştır.

Yani abartmadan, yerçekiminin sadece Dünya'daki yaşamın bir gerçeği değil, bunun için bir ön koşul olduğunu söyleyebiliriz. Bununla birlikte, insanlar, bu kayadan kurtulmak niyetinde göründüklerinden - “dünyanın somurtkan bağlarından” kaçmak gibi - Dünya'nın yerçekimini ve kaçmak için ne gerektiğini anlamak gerekir. Dünya'nın yerçekimi ne kadar güçlü?

Tanım:

Yerçekimi, onu parçalamak için, kütleye sahip olan her şeyin birbirine doğru getirildiği doğal bir fenomendir - yani asteroitler, gezegenler, yıldızlar, galaksiler, süper kümeler, vb. etrafındaki nesnelerde. Bir nesnenin yerçekimi kuvveti de mesafeye bağlıdır, yani bir nesneye uyguladığı miktar artan mesafeyle azalır.

Yerçekimi ayrıca doğadaki tüm etkileşimleri yöneten dört temel kuvvetten biridir (zayıf nükleer kuvvet, güçlü nükleer kuvvet ve elektromanyetizma ile birlikte). Bu kuvvetlerden yerçekimi en zayıf olanıdır, yaklaşık 10³⁸ güçlü nükleer kuvvetten kat daha zayıf, 10³⁶ elektromanyetik kuvvetten kat daha zayıf ve 10²⁹ zayıf nükleer kuvvetten daha zayıf.

Sonuç olarak, yerçekiminin en küçük ölçeklerde (yani atom altı parçacıklar) madde üzerinde ihmal edilebilir bir etkisi vardır. Bununla birlikte, makroskopik düzeyde - gezegenlerin, yıldızların, galaksilerin, vb. - yerçekimi maddenin etkileşimlerini etkileyen baskın güçtür. Astronomik cisimlerin oluşumuna, şekline ve yörüngesine neden olur ve astronomik davranışı yönetir. Ayrıca, erken Evren'in evriminde de önemli bir rol oynamıştır.

Yerçekimi çöküşüne uğrayan, ilk yıldızları oluşturan ve daha sonra ilk galaksileri oluşturmak için bir araya getirilen gaz bulutlarını oluşturmak için bir araya toplanmasından sorumluydu. Ve bireysel yıldız sistemlerinde, gezegenleri oluşturmak için toz ve gazın birleşmesine neden oldu. Ayrıca yıldızların etrafındaki gezegenlerin yörüngelerini, gezegenlerin etrafındaki ayları, galaksilerin merkezi etrafındaki yıldızların dönüşünü ve galaksilerin birleşmesini yönetir.

Evrensel Yerçekimi ve Görelilik:

Enerji ve kütle eşdeğer olduğundan, ışık da dahil olmak üzere tüm enerji formları da yerçekimine neden olur ve bunun etkisi altındadır. Bu, Einstein'ın yerçekiminin davranışını tanımlamanın en iyi yolu olarak kalan Genel Görelilik Teorisi ile tutarlıdır. Bu teoriye göre, yerçekimi bir kuvvet değil, kütle / enerjinin eşit olmayan dağılımının neden olduğu uzay-zaman eğriliğinin bir sonucudur.

Bu uzay-zaman eğriliğinin en uç örneği, hiçbir şeyin kaçamayacağı bir kara deliktir. Kara delikler genellikle süpernovaya giden süper kütleli bir yıldızın ürünüdür, çok fazla kütleye sahip beyaz bir cüce kalıntısı bırakır, kaçış hızı ışık hızından daha büyüktür. Yerçekimindeki bir artış, zamanın geçişinin daha yavaş gerçekleştiği yerçekimi zaman genişlemesine de neden olur.

Bununla birlikte, çoğu uygulama için, yerçekimi en iyi Newton'un yerçekiminin iki cisim arasında bir çekim olarak var olduğunu belirten Evrensel Yerçekimi Yasası ile açıklanmaktadır. Bu cazibenin gücü, çekici gücün kütlelerinin ürünü ile doğru orantılı ve aralarındaki mesafenin karesiyle ters orantılı olduğu matematiksel olarak hesaplanabilir.

Dünya'nın Yerçekimi:

Dünya'da yerçekimi fiziksel nesnelere ağırlık verir ve okyanus dalgalarına neden olur. Dünya'nın yerçekimi kuvveti, gezegenlerin kütlesi ve yoğunluğunun sonucudur - 5.97237 × 10²⁴ kg (1.31668 × 10²⁵ lbs) ve 5.514 g / cm³, sırasıyla. Bu, Dünya'nın yüzeye yakın 9.8 m / s² yerçekimi mukavemetine sahip olmasıyla sonuçlanır (1 olarak da bilinir) g), yüzeyden doğal olarak uzaklaştıkça azalır.

Ek olarak, Dünya üzerindeki yerçekimi kuvveti, üzerinde durduğunuz yere bağlı olarak değişir. İlk neden Dünya'nın dönmesidir. Bu, ekvatordaki Dünya'nın yerçekiminin 9.789 m / s olduğu anlamına gelir.², kutuplardaki yerçekimi kuvveti 9.832 m / s iken². Başka bir deyişle, kutuplara bu merkezcil kuvvet nedeniyle ekvatorda olduğundan daha fazla ağırlık verirsiniz, ama sadece biraz daha fazla.

Son olarak, yerçekimi kuvveti, altındaki Dünya'nın altındakilere bağlı olarak değişebilir. Yüksek yoğunluklu kayalar veya mineraller gibi daha yüksek kütle konsantrasyonları, hissettiğiniz yerçekimi kuvvetini değiştirebilir. Ama elbette, bu miktar farkedilemeyecek kadar hafif. NASA görevleri, yere bağlı olarak gücünde farklılıklar göstererek Dünya'nın yerçekimi alanını inanılmaz bir doğrulukla eşleştirdi.

Yerçekimi de yükseklikle azalır, çünkü Dünya'nın merkezinden daha uzaktasınız. Bir dağın tepesine tırmanmaktan kaynaklanan kuvvet azalması oldukça azdır (Everest Dağı'nın tepesinde% 0.28 daha az yerçekimi), ancak Uluslararası Uzay İstasyonu'na (ISS) ulaşmak için yeterince yüksek olursanız,% 90 yaşayacaksınız yüzeyde hissedeceğiniz yerçekimi kuvveti.

Ancak, istasyon serbest düşüş durumunda (ve aynı zamanda boşluk boşluğunda) olduğu için ISS üzerindeki nesneler ve astronotlar yüzebilir. Temel olarak, istasyondaki her şey Dünya'ya doğru aynı oranda düştüğü için, ISS'deki gemiler ağırlıksız olma hissine sahipler - Dünya yüzeyinde hala% 90 ağırlığa sahip olsalar bile.

Dünya'nın yerçekimi, 11.186 km / s (veya 6.951 mi / s) "kaçış hızına" sahip olan gezegenimizden de sorumludur. Esasen, bu, bir roketin Dünya'nın yerçekiminden kurtulmayı ve uzaya ulaşmayı ummadan önce bu hıza ulaşması gerektiği anlamına gelir. Ve çoğu roket fırlatmada, itme kuvvetlerinin çoğu sadece bu göreve adanmıştır.

Dünya'nın yerçekimi ile yerçekimi kuvveti arasındaki farktan dolayı - Ay gibi (1.62 m / s²; 0.1654)g) ve Mars (3.711 m / s²; 0.376 g) - bilim adamları, bu organlara uzun süreli görevlerde bulunan astronotların etkilerinin ne olacağından emin değiller.

Çalışmalar, mikro yerçekimindeki uzun süreli misyonların (yani ISS üzerinde) astronot sağlığı üzerinde (kemik yoğunluğu kaybı, kas dejenerasyonu, organlara ve görme yeteneğine zarar dahil) zararlı bir etkisi olduğunu göstermiştir. düşük yerçekimi ortamları. Ancak Ay'a geri dönmek için yapılan çok sayıda teklif ve NASA’nın önerdiği “Mars'a Yolculuk” göz önüne alındığında, bu bilgi gelecektir!

Karasal varlıklar olarak bizler, Dünya'nın yerçekimi kuvvetiyle hem kutsanmış hem de lanetlenmiş durumdayız. Bir yandan, uzaya ulaşmayı oldukça zor ve pahalı hale getirir. Öte yandan, sağlığımızı garanti eder, çünkü türümüz milyarlarca yıllık türlerin evriminin bir ürünüdür. g ortamı.

Eğer gerçekten uzaysal ve gezegenler arası bir tür olmayı umarsak, mikro yerçekimi ve düşük yerçekimi ile nasıl başa çıkacağımızı daha iyi anlayabiliriz. Aksi takdirde, hiçbirimiz çok uzun bir süre dünya dışı kalamayacağız!

Earth for Space Magazine hakkında birçok makale yazdık. Yerçekimi Nereden Geliyor ?, Yerçekimini Kim Keşfetti ?, Dünya Neden Yuvarlak ?, Güneş Neden Ay'ı Çalmıyor ?, Yapay Yerçekimi Yapabilir miyiz? Ve “Potsdam Yerçekimi Patates” Dünya'nın Yerçekiminde Çeşitlilik Gösterir .

Dünyada daha fazla kaynak mı istiyorsunuz? NASA’nın İnsan Uzay Uçuşu sayfasına bir bağlantı ve burada NASA’nın Görünür Dünyası.

Ayrıca Güneş Sistemi - Bölüm 51: Dünya ve Bölüm 318: Kaçış Hızı ile yaptığımız turun bir parçası olarak Dünya hakkında bir Astronomi Dökümü bölümü kaydettik.

Kaynaklar: