Bir öğrenci aynı cismi farklı gezegenlerde dinamometre ile ölçüm yapıyor. Dünya'da 30N, Mars'ta 12N, Ay'da 5N değerlerini ölçüyor. Bu durumun nedeni aşağıdakilerden hangisidir?
A) Dinamometrenin gezegene göre değişmesi
B) Cismin kütlesinin gezegene göre değişmesi
C) Yer çekimi kuvvetinin gezegenlere göre farklı olması
D) Dinamometre yayının gezegenlere göre farklı uzaması
Bu soruyu çözmek için öncelikle dinamometrenin ne ölçtüğünü ve gezegenlerdeki farklılıkların ne anlama geldiğini anlamamız gerekiyor.
- Dinamometre Nedir? Dinamometre, bir cisme etkiyen kuvveti ölçen bir alettir. Bu sorudaki durumda, dinamometre cismin ağırlığını ölçüyor. Ağırlık, bir cisme etki eden yer çekimi kuvvetidir.
- Ağırlık ve Kütle Farkı: Kütle, bir cismin madde miktarıdır ve değişmez. Ağırlık ise, kütleye etki eden yer çekimi kuvvetine bağlıdır ve gezegenden gezegene değişir. Yani aynı cismin kütlesi her yerde aynıdır, ancak ağırlığı farklı olabilir.
- Gezegenlerdeki Yer Çekimi Farklılığı: Her gezegenin kütlesi ve yarıçapı farklıdır. Bu nedenle her gezegenin uyguladığı yer çekimi kuvveti de farklıdır. Daha büyük kütleli ve daha küçük yarıçaplı gezegenler daha büyük yer çekimi uygular.
Şimdi seçenekleri inceleyelim:
- A) Dinamometrenin gezegene göre değişmesi: Dinamometre aynı cismi ölçtüğüne göre, dinamometrenin kendisi değişmiyor. Sadece ölçtüğü değer değişiyor. Bu nedenle bu seçenek doğru değil.
- B) Cismin kütlesinin gezegene göre değişmesi: Cismin kütlesi değişmez. Kütle, madde miktarıdır ve gezegen değiştirmekle madde miktarı değişmez. Bu nedenle bu seçenek de doğru değil.
- C) Yer çekimi kuvvetinin gezegenlere göre farklı olması: İşte doğru cevap! Dünya'da, Mars'ta ve Ay'da farklı ağırlıklar ölçülmesinin nedeni, bu gök cisimlerinin farklı yer çekimi kuvvetlerine sahip olmasıdır. Dünya'nın yer çekimi Mars'tan ve Ay'dan daha güçlü olduğu için, aynı cisim Dünya'da daha ağır gelir.
- D) Dinamometre yayının gezegenlere göre farklı uzaması: Dinamometre yayının uzaması, uygulanan kuvvete bağlıdır. Farklı gezegenlerdeki farklı kuvvetler nedeniyle yay farklı uzar, ancak bu durumun temel nedeni yer çekimi kuvvetinin farklı olmasıdır.
Bu durumda, öğrencinin farklı gezegenlerde farklı ağırlıklar ölçmesinin temel nedeni, yer çekimi kuvvetinin gezegenlere göre farklı olmasıdır.
Cevap C seçeneğidir.
