Ay'da yer çekimi kuvveti Dünya'dakinin yaklaşık $1/6$'sı kadardır. Dünya'da ağırlığı $600 \text{ N}$ olan bir astronotun Ay'daki kütlesi ve ağırlığı için ne söylenebilir?
A) Kütlesi $100 \text{ kg}$, ağırlığı $100 \text{ N}$ olur.Bu soruyu çözmek için öncelikle kütle ve ağırlık arasındaki farkı anlamamız gerekiyor. Kütle, bir cismin içerdiği madde miktarıdır ve değişmez. Ağırlık ise, kütleye etki eden yer çekimi kuvvetidir ve bulunduğu gezegene göre değişir.
Dünya'daki ağırlık formülü: $Ağırlık = Kütle \times Yerçekimi İvmesi$. Dünya'daki yerçekimi ivmesini yaklaşık olarak $10 \text{ m/s}^2$ alabiliriz. Astronotun Dünya'daki ağırlığı $600 \text{ N}$ olduğuna göre:
$600 \text{ N} = Kütle \times 10 \text{ m/s}^2$
Buradan kütleyi bulmak için:
$Kütle = \frac{600 \text{ N}}{10 \text{ m/s}^2} = 60 \text{ kg}$
Astronotun kütlesi $60 \text{ kg}$'dır ve kütle evrenin her yerinde aynıdır. Yani Ay'da da kütlesi $60 \text{ kg}$ olacaktır.
Ay'daki yer çekimi, Dünya'dakinin $1/6$'sı kadardır. Bu nedenle, Ay'daki ağırlığı bulmak için Dünya'daki ağırlığını $6$'ya bölmeliyiz:
$Ay'daki Ağırlık = \frac{600 \text{ N}}{6} = 100 \text{ N}$
Astronotun Ay'daki ağırlığı $100 \text{ N}$ olacaktır.
Astronotun kütlesi değişmez ve $60 \text{ kg}$'dır. Ay'daki ağırlığı ise $100 \text{ N}$'dur.
Cevap B seçeneğidir.
