Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruda, bir cismin ağırlığını etkileyen faktörleri anlamamız gerekiyor. Ağırlık, bir cisme etki eden kütle çekim kuvvetidir ve temel olarak cismin kütlesi ile gezegenin çekim ivmesinin çarpımıyla bulunur.
- Ağırlık (W) Nedir? Ağırlık, bir cismin kütlesine etki eden yer çekimi kuvvetidir. Birimi Newton (N) 'dur.
- Ağırlığın Formülü: Ağırlık, $W = m \cdot g$ formülüyle hesaplanır. Burada;
- $W$: Ağırlık (Newton)
- $m$: Cismin kütlesi (kilogram)
- $g$: Yer çekimi ivmesi (metre/saniye kare)
- Yer Çekimi İvmesi (g) Nedir? Yer çekimi ivmesi, gezegenin kütlesi ve yarıçapına bağlıdır. Formülü ise $g = G \frac{M}{R^2}$ şeklindedir. Burada;
- $G$: Evrensel çekim sabiti (sabit bir değerdir)
- $M$: Gezegenin kütlesi
- $R$: Gezegenin yarıçapı
Şimdi seçenekleri tek tek inceleyelim:
- A) Gezegenin kütlesi ($M$): Yukarıdaki $g = G \frac{M}{R^2}$ formülünden de anlaşıldığı gibi, gezegenin kütlesi ($M$) arttıkça yer çekimi ivmesi ($g$) artar. Yer çekimi ivmesi arttığında ise cismin ağırlığı ($W = m \cdot g$) artar. Dolayısıyla gezegenin kütlesi, ağırlığı etkileyen bir faktördür.
- B) Cismin kütlesi ($m$): Ağırlığın temel formülü olan $W = m \cdot g$ 'de, cismin kütlesi ($m$) doğrudan yer alır. Cismin kütlesi arttıkça ağırlığı da doğru orantılı olarak artar. Dolayısıyla cismin kütlesi, ağırlığı etkileyen bir faktördür.
- C) Gezegenin atmosferi: Gezegenin atmosferi, hava direnci (sürtünme kuvveti) veya kaldırma kuvveti gibi etkilere neden olabilir. Ancak bu etkiler, cismin "gerçek" ağırlığını (yani gezegenin ona uyguladığı kütle çekim kuvvetini) değiştirmez. Atmosfer, cismin düşüş hızını veya hissedilen ağırlığını etkileyebilir ama kütle çekim kuvvetinin büyüklüğünü (ağırlığı) doğrudan belirlemez. Ağırlık, gezegenin kütlesi, yarıçapı ve cismin kütlesiyle ilgilidir, atmosferin varlığı veya yoğunluğuyla değil.
- D) Gezegenin yarıçapı ($R$): Yer çekimi ivmesi formülü $g = G \frac{M}{R^2}$ 'de gezegenin yarıçapı ($R$) yer alır. Yarıçapın karesiyle ters orantılıdır. Yani gezegenin yarıçapı arttıkça yer çekimi ivmesi ($g$) azalır ve dolayısıyla cismin ağırlığı ($W = m \cdot g$) azalır. Dolayısıyla gezegenin yarıçapı, ağırlığı etkileyen bir faktördür.
Sonuç olarak, gezegenin atmosferi, bir cismin ağırlığını (kütle çekim kuvvetini) doğrudan etkileyen bir faktör değildir.
Cevap C seçeneğidir.
