Dünya'nın kendi ekseni etrafındaki dönüş hızı, iklim değişikliği nedeniyle buzulların erimesi sonucu kütle dağılımı değiştiğinde nasıl etkilenir?
A) Dönüş hızı artarSevgili öğrenciler, bu soru Dünya'nın dönüşü ve kütle dağılımı arasındaki ilişkiyi anlamamızı gerektiren harika bir fizik prensibine dayanıyor: Açısal Momentumun Korunumu.
Bir cismin dönme hareketine devam etme eğiliminin bir ölçüsüdür. Tıpkı düz bir çizgide hareket eden bir cismin momentumu olduğu gibi, dönen bir cismin de açısal momentumu vardır. Açısal momentum ($L$), cismin eylemsizlik momenti ($I$) ile açısal hızının ($\omega$) çarpımına eşittir: $L = I \cdot \omega$.
Eylemsizlik momenti ($I$), bir cismin dönme hareketine karşı gösterdiği direncin ölçüsüdür. Bir cismin kütlesinin dönme eksenine olan uzaklığına ve kütlenin nasıl dağıldığına bağlıdır. Kütle dönme ekseninden ne kadar uzaklaşırsa, eylemsizlik momenti o kadar büyük olur. Örneğin, bir buz patencisi kollarını açtığında eylemsizlik momenti artar, kollarını kendine çektiğinde azalır.
Dışarıdan herhangi bir tork (döndürücü kuvvet) etki etmediği sürece, bir sistemin toplam açısal momentumu sabit kalır. Yani, $L$ değeri değişmez.
Dünya'nın buzulları (özellikle kutuplardaki ve yüksek dağlardaki buzullar) eridiğinde, bu buz kütleleri suya dönüşür ve okyanuslara akar. Buzullar genellikle dönme eksenine (kutuplara) yakın veya yüksek enlemlerde bulunur. Erime sonucu oluşan su, okyanuslara yayılarak ekvatora doğru, yani dönme ekseninden daha uzak bölgelere doğru hareket eder.
Kütle, dönme ekseninden uzaklaştıkça (ekvatora doğru yayıldıkça), Dünya'nın toplam eylemsizlik momenti ($I$) artar. Bunu, buz patencisinin kollarını açmasına benzetebiliriz.
Açısal momentum korunumu ilkesine göre ($L = I \cdot \omega$), açısal momentum ($L$) sabit kalmak zorundadır. Eğer eylemsizlik momenti ($I$) artarsa, bu denklemin dengede kalabilmesi için açısal hızın ($\omega$) azalması gerekir. Açısal hızın azalması demek, Dünya'nın kendi ekseni etrafındaki dönüş hızının yavaşlaması demektir.
Bu nedenle, buzulların erimesiyle kütle dağılımının değişmesi, Dünya'nın dönüş hızının azalmasına neden olur.
Cevap B seçeneğidir.
