Kuvvet Alanları,uzaktan Etkileme,vektör Alanı,ters Kare Yasası

Kuvvet alanları,uzaktan etkileme,vektör alanı,ters kare yasası



Fizikte «uzaktan etkileme Bir taşın düşmesinin doğası gereği olduğunu söylemek, eski Yunanlılar için yeterli bir açıklamaydı Bunun tam olarak neden böyle olduğunu bulma girişimlerine ve NEWTON YASALARI gibi doğal yasaların bulunmasına karşın, bugün de uzaktan etkileme olgusunu Yunanlılarınkinden daha iyi açıklamak olanaklı değildir Uzaktaki bir gezegenin ya da atom içindeki bir elektronun nasıl hareket ettiğini açıklayabiliyorsak da, kuvvetlerin neden şu ya da bu biçimde etkidiklerini hâlâ bilmiyoruz

Bu kuvvetlere genellikle 'kuvvet alanları' denir; çünkü uzaydaki her noktada, uzunluğu kuvvetin o noktadaki gücünü, yönü de o kuvvet etkisi altındaki bir cismin ne tarafa doğru hareket edeceğini gösteren bir çizgi tasarlanabilir Tasarlanan bu çizgilere vektör denir Vektörlerle dolu bir uzay alanı, bir tarlada rüzgar nedeniyle tek yöne yatmış otlara benzer «Kuvvet alanı Bir elektrik alanında potansiyel, bir birim elektrik yükünü (bir kulon) sonsuza götürmek için gerekli kuvvettir; elektrik alanı içindeki elektrik yüklü bir cismi hareket ettirirken yapılan iş de, potansiyel farkı ile cisimdeki elektrik yükü tutarının çarpımıdır Elektrik potansiyeli voltla ölçülür Bir telle bağlandıklarında,içinden bir akımın geçmesine neden olan, pilin iki ucu arasındaki potansiyel farkıdır (voltaj)

Ters kare yasası:

Tüm kuvvet alanlarının ortak bir özelliği, ilk olarak Sir Isaac NEWTON tarafından ortaya konulan ters kare yasasıdır Bunun anlamı, bir alanın etkisinin, alan kaynağına uzaklığa bağlı olarak değiştiği ve uzaklık arttıkça azaldığıdır Tüm kuvvet alanları bir değişmez (yerçekimi sözkonusu ol duğunda g), iki kuvvetin büyüklükleri (her iki cismin kütlesi) ve aralarındaki uzaklığın karesini içeren ay nı genel bağıntıyla tanımlanabilir
Kütle çekimi; Gezegenleri ve yıldızları, yörünge lerinde tuttuğu için en önemli kuvvet olarak gözükü yorsa da, kütle çekimi, aslında bilimin tanıdığı dört kuvvet alanı arasında en güçsüz olanıdır

Kütlesi olan herhangi iki cisim birbirlerini çeker, ama gündelik yaşamımızdan biliyoruz ki, oldukça güçsüz bir mıknatıs bile bir cismin yerçekimi yüzünden düşmesini engellemeye', yeterlidir Yerçekimi, tüm nesnelerin aşağıya doğru 9,81 m/san2 'lik bir ivme kazanmasına neden olur Bir cismin ağırlığı ise üzerine etkiyen yerçekimi kuvvetidir Bir newtonluk kuvvet, yer yüzeyinde 102 gram ağırlığında herhangi bir maddeye etkiyen yerçekimi kuvvetidir
Elektrik alanlaı-Elektrik kuvvetinin ve magnetik kuvvetin her ikisi de ELEKTROMAGNETİK kuvvetin görünümleridir

Elektrik yükleri negatif ya da pozitif olabilir Benzer yükler birbirini iter, farklı yükler birbirini çeker Tümüyle yüklü iki cisim arasındaki elektriksel çekim kuvveti, aralarındaki kütlesel çekim kuvvetinin t O37 (on milyon milyon milyon milyon milyon milyon) katıdır; ama tüm olağan maddelerde elektrik alanlarıyla birarada tutulan eşit sayıda pozitif (proton) ve negatif (elektron) parçacık olduğu için,alanlar birbirini yok eder

Bir plastik parçasına, örneğin bez sürterek, küçük bir elektrik yükü yüklenebilir Bu işlem bezdeki elektronlardan bir kısmının plastiğe «geçip Magnetik alanlar: Hareket eden bir elektrik yükü bir magnetik alan oluşturur Bir elektromıknatısın bobinlerinden geçen elektrik akımı, kontrol edilebilir bir magnetik alan yaratır Bir adi mıknatısta hareket eden yükler, atomların içinde dolaşan elektronlardır Bir mıknatısın Kuzey ve Güney olmak üzere iki kutbu vardır ve elektrik yüklerinde olduğu gibi benzer kutuplar birbirini iter, farklı kutuplar ise çeker Ancak, elektrik yüklerinden farkı, magnetik kutupların tek başlarına varolamamaları ve daima çiftler halinde bulunmalarıdır Dünyanın kendisi de zayıf bir mıknatıstır ve magnetik alanı, havada asılı bir çubuk mıknatısın (örneğin pusula iğnesinin) doğrultusunu dünyanın magnetik kutbuna çevirir


Güçlü ve zayıf kuvvetler:

Yalnızca atomların çekirdekleri içinde gözlenen, başka iki tür kuvvet daha vardır Zayıf nükleer kuvvet, bazı radyoaktif çekirdeklerin parçalanma hızını kontrol eder ve yer çekimi kuvvetinden 102u kez daha güçlüdür Güçlü nükleer kuvvet (yer çekimi kuvvetinin 1039 katı)-atom çekirdeğinin parçalarını birarada tutar Çekirdek, yüksüz nötronlardan ve artı yüklü protonlardan oluşur Sözkonusu güçlü kuvvetin bağ etkisi olmaması halinde, protonlar arasındaki elektrik itme kuvveti çekirdeği parçalar Gerçekten de uranyum gibi daha ağır ele-mentlerde bu kuvvetler hemen hemen aynı düzeydedir ve çekirdek kendiliğinden parçalanarak RADYOAKTİFLİK olayına yolaçabilir Bir çekirdeğin patlaması, ötekilerinin de patlamasına neden olduğunda çok daha güçlü bir patlama meydana gelir Bu, doğanın en büyük kuvveti olan nükleer kuvvetin serbest kaldığı, bir nükleer patlamanın ZİNCİRLEME TEPKİME'sine yolaçabilir

Birleşik alan kuramıAlanların yapısı konusunda bilimin yanıtsız bıraktığı birçok soru vardır Özellikle EİNSTEİN, GÖRECELİK üzerine çalışmalarından sonra, yaşamının büyük kısmını bütün bu kuvvetleri birbirine bağlamanın yollarını arayarak geçirdi Bu bağlantı belki de hepsinin tek bir temel nedenden kaynaklandığını ya da tıpkı birçok kimyasal ELEMENT' in atomlardaki değişik sayılarda nötron, proton ve elektron birleşimleriyle açıklanabildiği gibi, kuvvetlerin de benzer öğelerin birleşimleri olduğu gösterilerek kurulabilirdi Ama Einstein'ın ve onu izleyenlerin tüm girişimleri başarısızlıkla sonuçlanmıştır

IŞIK gibi elektromagnetik alanların etlhleri, ışığın belli bir hıza sahip olması nedeniyle belli bir süre içinde gerçekleşir Bu alanlar, aynı zamanda, kuvanta adı verilen küçük enerji "paketleri'nin hareketi olarak da düşünülebilir Ama fizikçiler öteki alanların da aynı özelliklere sahip olup olmadığı, ya da örneğin iki elektrik ya da magnetik kutup olduğu gibi, karşıçekimin varolup olamayacağı konularında bir anlaşmaya varamamışlardır Bazı bilim adamları, evrendeki büyük çaplı hareketleri açıklamak için başka kuvvetlerin de varlığını öne sürmüşlerdir