Temel Kuvvetler - Fizikte Temel Kuvvetler

**Prof. Dr. Sinsi** · 09-11-2012

Temel Kuvvetler - Fizikte Temel Kuvvetler
Temel Kuvvetler - Fizikte Temel Kuvvetler

Fizikte Temel Kuvvetler
Temel Kuvvetler
Vikipedi, özgür ansiklopedi

Temel kuvvetler;

Kütle çekim kuvveti
Elektromanyetik kuvvet
Güçlü nükleer kuvvet
Zayıf nükleer kuvvet

Bunların hepsi birbirinden farklı şiddete ve etki alanına sahiptir

Kütleçekimi Kuvveti
Vikipedi, özgür ansiklopedi

Kütleçekim veya yerçekimi, kütlesi bulunan maddelerin birbirlerine doğru ivmelenme eğilimidir

Elektromanyetik kuvvet, Zayıf ve Güçlü Nükleer Kuvvet ile birlikte doğadaki dört temel kuvveti oluşturur

Kütleçekim, bu dört kuvvet arasında en zayıf olanıdır

Kütleçekimin önemli özellikleri şunlardır:

Kütleçekimi kuvveti, bir parçacığın kütlesine etki eder

Kütleçekimi kuvveti, sınırsız bir alanı kapsar

Kuvvet çok zayıftır

Gündelik iki eşyanın bir birine uyguladığı kütleçekim kuvvetini ölçmek günümüz teknolojisi ile mümkün değildir

Kuvvet taşıyıcısı graviton'lardır

Gravitonların spini 2 olduğundan, aynı yüklü gravitonlar birbirini çeker

Zıt yüklü gravitonlar ise bir birlerini iterler

Evrensel Kütleçekim
Sir Isaac Newton, 1687 yılında yayımladığı Philosophiae Naturalis Principia Mathematica adlı eserinde kütleçekim kuvvetini şöyle tanımlamıştır:

evr_kutle_cekim2

png

Burada; M1 ve M2 cisimlerin kütleleri, R aralarındaki uzaklık, G ise,

evr_kutle_cekim

PNG

değerinde olan evrensel kütleçekim sabitidir

Einstein`in Görelilik Kuramı ile Kütle Çekiminin Açıklanması
Maddelerin uzaktan birbirlerine kuvvet uygulaması, başta Newton olmak üzere birçok fizikçiyi rahatsız etmişti

Fakat Newton'un birçok pratik uygulamada geçerli sonuçlar veren fikirleri, 20

yüzyıl'a kadar geçerli kaldı

20

yüzyılda Alman asıllı fizikçi Albert Einstein, Genel Görelilik kuramında dört boyutlu uzay-zamanın maddenin varlığı ile büküldüğünü (kıvrıldığını), fakat dört boyutlu uzay-zamandaki bu değişikliği sanki bir kuvvet uygulanıyormuş gibi gözlemlediğimizi öne sürdü

Genel Görelilik ile gelen bu açıklama, günümüzde itibar edilen açıklamadır

Elektromanyetik Kuvvet
Vikipedi, özgür ansiklopedi

Tanım
Elektrik kuvveti, yüklü iki parçacığın birbirini ittiği (yükleri aynı işaretli ise) ya da bibrirlerini çektiği (yükleri zıt işaretli ise) kuvvettir

Manyetik kuvvet, elektrik yüklü bir parçacığın manyetik alandan geçerken üzerine etki eden kuvvettir

Bir manyetik alan, bir sarmalın sarımlarında dolaşan elektron örneğinde olduğu gibi, elektrik yüklü parçacıklar hareket ettiğinde ortaya çıkar

Elektrik kuvveti ve manyetik kuvvet birbirlri ile ilişkilidir

James Clerk Maxwell , 1873'de elektrik ve manyetik kuvvet alanlarının uyduğu eksiksiz denklemleri bulmayı başardı ve böylece günümüzde elektromanyetizma denilen kuramı elde etmiş oldu

Elektromanyetik kuvvetin temel parçacıklara etki ederken gösterdiği özellikler şu şekilde sıralanabilir

Kuvvet, elektrik yükü üzerine evrensel bir şekilde etkir

Kuvvet, çok büyük bir menzile sahiptir (manyetik alanın yıldızlarası etkisi vardır)

Kuvvet oldukça zayıftır

Kuvvetin şiddeti, elektron yükünün karesinin 2hc (2 x Planck sabiti x ışık hızı)'na bölümüne eşittir

Bu oran yaklaşık 1/137,036 dır

Bu kuvvetin taşıyıcısı, durgun kütlesi sıfır, spini 1 olan ve foton denilen bir parçacıktır

Fotonun kendisinin elektrik yükü yoktur

Tarihçe
Tarihte elektrik ve manyetizmanın ilk etkileri Çinliler ve Yunanlar tarafından incelenmiştir

Yunanlar bir parça kehribarın sürtüldüğünde bazı nesneleri çektiğini gözlemlemiştir (Elektron kelimesi kehribarın yunanca karşılığından türemiştir)

Daha sonra Oersted, Coulomb, Ampere, Biot, Savart ve Gauss'un teorik ve deneysel çalışmalarıyla elektrik ve manyetizma ile ilgili gelişmeler sağlanmıştır

Deneysel açıdan elektrik ve manyetizmaya en büyük katkının Michael Faraday tarafından yapıldığı söylenebilir

Bütün bu bilim adamlarınca biriktirilen bilgiler James Clerk Maxwell tarafından dört denklem altında toplanmıştır

Bu denklemler Maxwell denklemleri olarak bilinir ve kuantumfiziği öncesi bilinen bütün elektrik ve manyetik görüngüleri açıklamaktadır

09-11-2012	#1
Prof. Dr. Sinsi	Temel Kuvvetler - Fizikte Temel Kuvvetler Temel Kuvvetler - Fizikte Temel Kuvvetler Temel Kuvvetler - Fizikte Temel Kuvvetler Fizikte Temel Kuvvetler Temel Kuvvetler Vikipedi, özgür ansiklopedi Temel kuvvetler; Kütle çekim kuvveti Elektromanyetik kuvvet Güçlü nükleer kuvvet Zayıf nükleer kuvvet Bunların hepsi birbirinden farklı şiddete ve etki alanına sahiptir Kütleçekimi Kuvveti Vikipedi, özgür ansiklopedi Kütleçekim veya yerçekimi, kütlesi bulunan maddelerin birbirlerine doğru ivmelenme eğilimidir Elektromanyetik kuvvet, Zayıf ve Güçlü Nükleer Kuvvet ile birlikte doğadaki dört temel kuvveti oluşturur Kütleçekim, bu dört kuvvet arasında en zayıf olanıdır Kütleçekimin önemli özellikleri şunlardır: Kütleçekimi kuvveti, bir parçacığın kütlesine etki eder Kütleçekimi kuvveti, sınırsız bir alanı kapsar Kuvvet çok zayıftır Gündelik iki eşyanın bir birine uyguladığı kütleçekim kuvvetini ölçmek günümüz teknolojisi ile mümkün değildir Kuvvet taşıyıcısı graviton'lardır Gravitonların spini 2 olduğundan, aynı yüklü gravitonlar birbirini çeker Zıt yüklü gravitonlar ise bir birlerini iterler Evrensel Kütleçekim Sir Isaac Newton, 1687 yılında yayımladığı Philosophiae Naturalis Principia Mathematica adlı eserinde kütleçekim kuvvetini şöyle tanımlamıştır: evr_kutle_cekim2png Burada; M1 ve M2 cisimlerin kütleleri, R aralarındaki uzaklık, G ise, evr_kutle_cekimPNG değerinde olan evrensel kütleçekim sabitidir Einstein`in Görelilik Kuramı ile Kütle Çekiminin Açıklanması Maddelerin uzaktan birbirlerine kuvvet uygulaması, başta Newton olmak üzere birçok fizikçiyi rahatsız etmişti Fakat Newton'un birçok pratik uygulamada geçerli sonuçlar veren fikirleri, 20 yüzyıl'a kadar geçerli kaldı 20 yüzyılda Alman asıllı fizikçi Albert Einstein, Genel Görelilik kuramında dört boyutlu uzay-zamanın maddenin varlığı ile büküldüğünü (kıvrıldığını), fakat dört boyutlu uzay-zamandaki bu değişikliği sanki bir kuvvet uygulanıyormuş gibi gözlemlediğimizi öne sürdü Genel Görelilik ile gelen bu açıklama, günümüzde itibar edilen açıklamadır Elektromanyetik Kuvvet Vikipedi, özgür ansiklopedi Tanım Elektrik kuvveti, yüklü iki parçacığın birbirini ittiği (yükleri aynı işaretli ise) ya da bibrirlerini çektiği (yükleri zıt işaretli ise) kuvvettir Manyetik kuvvet, elektrik yüklü bir parçacığın manyetik alandan geçerken üzerine etki eden kuvvettir Bir manyetik alan, bir sarmalın sarımlarında dolaşan elektron örneğinde olduğu gibi, elektrik yüklü parçacıklar hareket ettiğinde ortaya çıkar Elektrik kuvveti ve manyetik kuvvet birbirlri ile ilişkilidir James Clerk Maxwell , 1873'de elektrik ve manyetik kuvvet alanlarının uyduğu eksiksiz denklemleri bulmayı başardı ve böylece günümüzde elektromanyetizma denilen kuramı elde etmiş oldu Elektromanyetik kuvvetin temel parçacıklara etki ederken gösterdiği özellikler şu şekilde sıralanabilir Kuvvet, elektrik yükü üzerine evrensel bir şekilde etkir Kuvvet, çok büyük bir menzile sahiptir (manyetik alanın yıldızlarası etkisi vardır) Kuvvet oldukça zayıftır Kuvvetin şiddeti, elektron yükünün karesinin 2hc (2 x Planck sabiti x ışık hızı)'na bölümüne eşittir Bu oran yaklaşık 1/137,036 dır Bu kuvvetin taşıyıcısı, durgun kütlesi sıfır, spini 1 olan ve foton denilen bir parçacıktır Fotonun kendisinin elektrik yükü yoktur Tarihçe Tarihte elektrik ve manyetizmanın ilk etkileri Çinliler ve Yunanlar tarafından incelenmiştir Yunanlar bir parça kehribarın sürtüldüğünde bazı nesneleri çektiğini gözlemlemiştir (Elektron kelimesi kehribarın yunanca karşılığından türemiştir) Daha sonra Oersted, Coulomb, Ampere, Biot, Savart ve Gauss'un teorik ve deneysel çalışmalarıyla elektrik ve manyetizma ile ilgili gelişmeler sağlanmıştır Deneysel açıdan elektrik ve manyetizmaya en büyük katkının Michael Faraday tarafından yapıldığı söylenebilir Bütün bu bilim adamlarınca biriktirilen bilgiler James Clerk Maxwell tarafından dört denklem altında toplanmıştır Bu denklemler Maxwell denklemleri olarak bilinir ve kuantumfiziği öncesi bilinen bütün elektrik ve manyetik görüngüleri açıklamaktadır