Dünya'nın Güneş etrafındaki hareketi ile ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
A) Dünya'ya etki eden net kuvvet sıfırdır.Merhaba sevgili öğrenciler!
Dünya'nın Güneş etrafındaki hareketi, fizik ve astronominin temel konularından biridir. Bu hareketi doğru anlayabilmek için kuvvet, hız ve ivme gibi kavramları iyi bilmemiz gerekiyor. Şimdi seçenekleri adım adım inceleyelim:
Bu ifade yanlıştır. Eğer Dünya'ya etki eden net kuvvet sıfır olsaydı, Newton'un Birinci Yasası'na göre Dünya ya duruyor olurdu ya da sabit bir hızla (hem büyüklük hem de yön olarak değişmeyen bir hızla) düz bir çizgide hareket ederdi. Oysa Dünya, Güneş etrafında elips şeklinde bir yörüngede hareket eder. Bu eğrisel hareket için sürekli olarak bir merkeze doğru (Güneş'e doğru) bir kuvvete ihtiyaç vardır. Bu kuvvet, Güneş'in Dünya'ya uyguladığı kütle çekim kuvvetidir. Dolayısıyla, Dünya'ya etki eden net kuvvet sıfır değildir.
Bu ifade de yanlıştır. Fizikte "hız" (velocity) hem sürati (büyüklüğü) hem de yönü olan vektörel bir büyüklüktür. Dünya'nın Güneş etrafındaki yörüngesi elips şeklinde olduğu için sürati yörüngenin farklı noktalarında biraz değişse de, asıl önemli olan yönüdür. Dünya yörüngesinde hareket ederken sürekli olarak yön değiştirir. Yön değiştiği için hız da değişir. Dolayısıyla, Dünya sabit hızla hareket etmez.
Bu ifade doğrudur. Bir cismin hızının (yönünün veya süratinin) değişmesi için o cisme etki eden net bir kuvvetin olması gerekir. Eğer kuvvetler dengelenmiş olsaydı (yani net kuvvet sıfır olsaydı), cisim ya durur ya da sabit hızla düz bir çizgide hareket ederdi. Dünya'nın yörüngesel hareketi sırasında sürekli olarak yön değiştirmesi (ve dolayısıyla hızının değişmesi), ona etki eden dengelenmemiş bir kuvvetin (Güneş'in kütle çekim kuvveti) varlığını gösterir. Bu dengelenmemiş kuvvet, Dünya'yı sürekli olarak yörüngede tutar ve merkeze doğru bir ivme kazandırır.
Bu ifade yanlıştır. İvme, hızdaki değişim oranıdır. Dünya'nın hızı (yönü sürekli değiştiği için) sürekli değiştiğinden, Dünya'nın bir ivmesi vardır. Bu ivme, Güneş'e doğru yönelmiş olan merkezcil ivmedir. Eğer ivme sıfır olsaydı, hız sabit olurdu (hem büyüklük hem de yön olarak değişmezdi), bu da Dünya'nın yörüngesel hareketine aykırıdır.
Yukarıdaki açıklamalara göre, Dünya'nın Güneş etrafındaki hareketi sırasında sürekli olarak yön değiştirmesi ve bu nedenle hızının değişmesi, ona etki eden dengelenmemiş bir net kuvvetin varlığını gösterir.
Cevap C seçeneğidir.
