KÜTLE
Her maddenin belirli bir miktarı vardır. Bu madde miktarına kütle denir?
Örneğin marketten pirinç almak istersek pirinç tanelerini sayarak almak kolay bir yol değildir. Alacağımız pirinçteki madde miktarını bulmak için terazi kullanırız.
Kütle terazi ile ölçülür.

Kütlesi ölçülmek istenen cismi teraziye koyarız. Günümüzde genellikle elektronik terazi kullanılır ve ölçülen kütle ekranda sayılarla gösterilir.
Eski tip eşit kollu terazilerde kefelerden birine tartılacak cisim, diğerine de ağırlıklar bırakılır. Terazi dengeye gelene kadar ağırlık bırakılır. Sonunda cisim ve ağırlıklar dengelendiğinde kütle ölçülmüş olur.
Eşit kollu terazi etkileşimli animasyonu için tıklayın >>

Sıvı bir maddenin kütlesini ölçmek katılardan daha zordur. Çünkü sıvıyı bir kaba koyarak tartabiliriz. Kabın kütlesini bulduğumuz sonuçtan çıkarmamız gerekir.

190 g – 60 g = 130 gr sıvının kütlesi.

Bir kabın boş ağırlığına DARA denir.
Bir kabın içindeki sıvıyla beraber toplam kütlesine BÜRÜT KÜTLE denir.

HACİM
Bir maddenin kapladığı alana hacim denir. Bütün maddelerin az ya da çok bir hacmi vardır.
Balondaki havanın, bardaktaki suyun, evdeki masanın bir hacmi vardır.

Sıvıların hacmi dereceli silindirle ölçülür.

Katıların hacmi çeşitli şekillerde hesaplanabilir. Belirli bir şekli olmayan bir taşın hacmini hesaplamaya çalışalım:

Önce dereceli silindir belirli bir seviyeye kadar sıvıyla doldurulur. Örneğin 100 ml seviyesine kadar dolduralım.
Sonra taşı dereceli sindire bırakalım. Sıvının son seviyesini gözlemleyelim. Örneğin 160 ml’ye çıkmış olsun
Hacimler arasındaki farkı bulalım.
Taşın hacmi = Son hacim-İlk hacim
160 ml – 100 ml = 60 ml

Kütlenin özellikleri:

1. Madde miktarıdır.
2. Birimi gram(g) veya Kilogram(kg) dir.
3. Eşit kollu teraziyle ölçülür.
4. Yer çekiminden etkilenmez. dünya’da veya Ay’da aynıdır.
5. Kuvvet değildir.

Ağırlığın özellikleri:

1. Cisme etki eden yer çekimi kuvvetidir.
2. Birimi Newton(N)’dir.
3. Dinamometreyle ölçülür.
4. Yer çekiminden etkilenir. Aynı cismin Dünya ve Ay’da farklı ağırlıkları ölçülür.
5. Bir kuvvettir.

Ağırlık yer çekimi etkisiyle oluşur. Bir cismin uzayda ağırlığı yokken Dünya’da vardır. Yer çekimi ne kadar çoksa ağırlık da o kadar fazla olur. Yani bir cismin ağırlı artabilir, azalabilir hatta hiç olmayabilir.

Kütle ise ağırlık gibi değildir. Her maddenin kütlesi olmak zorundadır. Bir maddenin kütlesi yer çekimi değişse bile değişmez. Kütle bir cismin içindeki atom miktarıdır.

Kütle ve Ağırlığın Karşılaştırması

• Kütle yer çekimiyle değişmez, ağırlık değişir.
• Kütle eşit kollu teraziyle ölçülür, ağırlık dinamometreyle.
• Kütlenin birimi kilogram, ağırlığın birimi Newton’dır.
• Kütlesi olmayan madde yoktur, ağırlı olmayan madde olabilir.

Yukarıdaki resimde aynı insanın Dünya’daki ve Ay’daki ağırlık ve kütleleri görülüyor. Kütle hiç değişmezken, Ay’da yer çekimi Dünya’nın 6 da biri olduğu için Ay’daki ağırlık 6 kat az ölçülüyor.

Yer Çekimi Nedir?
Evrende her cisim birbirine çekme kuvveti uygular. Bu kuvvete kütle çekimi denir. Dünya’nın cisimleri çekmesi de aynı kuvvet olmasına karşın buna yer çekimi denilmiştir.

Bu resimlerden anlaşılacağı gibi;

• Yükseklere çıkıldıkça yer çekimi azalır.
• ekvatordan kutuplara gidildikçe yer çekimi artar.

Yer çekimi (kütle çekimi) Dünya’nın tüm cisimlere uyguladığı bir kuvvettir.
Yer çekiminin yönü Dünya’nın merkezine doğrudur.

Yer çekiminin neden olduğu olaylar:
Suların aşağı doğru akması, elmanın yere düşmesi, yemeğin tabakta durması, bir yaya ağırlık asıldığında yayın uzaması, Yağmurun yağması vb.

Ağırlık, genellikle kütle kavramıyla karıştırılmaktadır. Bu yüzden önce iki kavram arasındaki farkı açıklayalım.

Kütle: Madde miktarına kütle denir. Yani bir maddenin ne kadar atom taşıdığı onun kütlesiyle alakalıdır. Tüm maddelerin kütlesi vardır.
Maddelerin kütlesi olmak zorundadır ama ağırlığı olmayabilir.

Kütle ve ağırlık arasındaki ilişkiyi yukarıdaki resme bakarak daha iyi anlayabiliriz. Kütle yer çekiminden etkilenmediği için Dünya ve Ay’da aynı kalmıştır.
Ay’da yer çekimi az olduğu için ağırlık değişmiştir.

Kütle ve Ağırlığın Karşılaştırması

• Kütle yer çekimiyle değişmez, ağırlık değişir.
• Kütle eşit kollu teraziyle ölçülür, ağırlık dinamometreyle.
• Kütlenin birimi kilogram, ağırlığın birimi Newton’dır.
• Kütlesi olmayan madde yoktur, ağırlı olmayan madde olabilir.

Ağırlık hesaplama
Dünya deniz seviyesindeki 1 kg kütleli cisme 10 Newton kuvvet uygular. Aslında bu değer 9.81 N’dur ama yaklaşık olarak 10 N kabul edilir. Yer çekiminin oluşturduğu kuvvete de ağırlık denir.

•  Kütlesi 35 kg olan bir öğrencinin ağırlığını hesaplayalım

Her bir kg’a 10 N denk geliyorsa,

35 x 10 = 350 N olur.

• 500 g sütün ağırlığını bulalım.

Önce 500 gramın kaç kilogram olduğunu bulmalıyız.
1 kg = 1000 g olduğuna göre,
500/1000 =  0,5 kg buluruz.

Her bir kg’a 10 N denk geliyorsa,

0,5 x 10 = 5 N olarak buluruz.

Dünya Yüzeyinde Yer Çekiminin Değişimi

Dünya’nın merkezine doğru yaklaştıkça yer çekimi artar. Yukarılara doğru çıktıkça yer çekimi azalır.
Aşağıdaki şekiller yer çekiminin değişimi hakkında sizi bilgilendirebilir.

Dünyanın şeklini incelediğimizde tam yuvarlak olmadığını, ekvatorun şişkin, kutupların ise içe doğru basık olduğunu görürüz.
Ekvator Dünya’nın merkezine uzak, kutuplar ise daha yakındır. Bu yüzden kutuplarda yer çekimi daha fazladır.
Aynı cismin ağırlığını kutup ve ekvatorda ayrı ayrı ölçersek kutuplardaki ağırlık daha fazla olur.

Gezegenlerin Yer Çekimi
Tüm gezegen ve uydularda Dünya’da olduğu gibi bir yer çekimi vardır. Dünya dışı gök cisimlerinde yer çekimi kütle çekimi olarak adlandırılır.
Bir gezegendeki kütle çekiminin büyüklüğü o gezegenin kütlesiyle doğru orantılıdır. Örneğin çok fazla demir madeni bulunan gezegenlerin kütlesi fazla olduğu için genellikle bu gezegenlerin yer çekimi daha fazladır.

Neptün gezegeninin hacmi Satürn’den küçüktür. Fakat kütlesi daha fazla olan Neptün’dür. Bu nedenle Neptün’ün kütle çekimi Satürn’den daha fazladır.

Ay’daki Yer Çekimi
Dünya’nın uydusu olan Ay’daki çekim kuvveti Dünya’dakinin altıda biridir. Bu yüzden bir cismin Dünya ve Ay’da kütleleri eşittir ama cisim Ay’da daha hafiftir.

Ay’daki ağırlığı hesaplayalım.
Dünya’da kütlesi 60 kg olan bir insanı düşünelim.

• Dünya’daki ağırlığı,
  60 x 10 = 600N olur.
• Ay’daki kütlesi de 60 kg’dır. Çünkü kütle asla gezegene göre değişmez.
• Ay’daki ağırlığı,
  600 N /6 = 100 N olur. (Ay’daki çekim kuvveti Dünya’dakinin altıda biri demiştik)