Fizikte, kütleçekim alanı veya kütleçekimsel ivme alanı, bir cismin kendi etrafındaki uzayda oluşturduğu etkileri açıklamak için kullanılan bir vektör alanıdır. Kütleçekim alanı, başka bir kütleli cisim üzerinde uygulanan kütleçekim kuvveti alanı gibi kütleçekimsel olayları açıklamak için kullanılır. İvme boyutuna sahiptir (L/T2) ve birimi newton bölü kilogram (N/kg) veya eşdeğer olarak metre bölü saniye kare (m/s2) ile ölçülür.

Orijinal tanımına göre kütleçekimi, noktasal kütleler arasındaki bir kuvvet olarak kabul ediliyordu. Isaac Newton'dan sonra Pierre-Simon Laplace, kütleçekimini bir tür radyasyon alanı veya akışkan olarak modellemeye çalıştı ve 19. yüzyıldan itibaren klasik mekaniğe dayalı kütleçekim açıklamaları, genellikle noktasal çekim yerine bir alan modeli üzerinden öğretilmeye başlandı. Bu alan, kütleçekim potansiyel alanının kaynaklanır.
Genel görelilikte ise iki parçacığın birbirini çekmesinden ziyade, parçacıklar kütleleriyle uzay-zamanı bükerek bir etki yaratır. Bu bükülme, "kuvvet" olarak algılanır ve ölçülür. Böyle bir modelde, maddenin uzay-zaman eğriliğine tepki olarak belirli yollar izlediği ifade edilir ve ya kütleçekim kuvvetinin olmadığı ya da kütleçekimin bir yalancı kuvvet olduğu öne sürülür.
Kütleçekimi, eşdeğerlik ilkesine uymasıyla diğer kuvvetlerden ayrılır.
Klasik mekanik
Fiziksel olarak klasik mekanikte, alan sabit değildir ancak yerçekiminin etkilerini tanımlayan bir modeldir. Bu alana Newton’un evrensel çekim yasası kullanılarak karar verilebilir. Bu yolla karar vermek, M ağırlıklı tek bir parça etrafındaki yer çekim alanı g, vektördeki bütün noktaları içeren direkt olarak noktaya doğru olan bir vektör alanıdır. Her noktadaki alanın büyüklüğü evrensel çekim yasası uygulanarak hesaplandı, uzaydaki herhangi bir nesne üzerindeki noktada kuvvetin birim ağırlığa bölünmesi alanı verir. Bu nedenle, kuvvet alanı korunur. Skaler bir potansiyel enerjisi Φ vardır ve uzaydaki her nokta kuvvet alanı ile ilişkilidir. Bu yerçekimi potansiyeli olarak bilinir. Yerçekim alanı denklemi; F, yerçekimi kuvveti, m deneme parçacığının ağırlığı, R test parçacığının konumu,
R yönünde bir birim vektör, t zaman, G yerçekimi sabiti ve ∇ del operatörüdür. Yerçekiminin Newton yasası, yerçekimi potensiyeli ve alan ivmesi arasında bir ilişkiyi içerir. d2R/dt2 ve F/m yerçekimi ivmesi g ye eşittir (başlangıç ivmesinin eşitliği, aynı matematiksel formülle, yerçekimi kuvveti bölü birim ağırlık olarak tanımlanabilir). Kuvvet yer değiştirmeye paralel olmayan bir şekilde uygulandığı için, negatif işaret eklenmiştir. Alan eşitliğinde ağırlığı yazmak yerine ağırlığı etkileyen yoğunluğu ρ yazabiliriz.
Bu denklem, Gauss yasasının yerçekimi kuramını ve Poisson'ın yerçekimi eşitliğini içerir. Newton ve Gauss yasaları matematiksel eşitliklerdir ve ıraksaklık teoremi ile ilişkilidir. Poisson eşitliğinde bir önceki eşitliğin her iki tarafının da ıraksağını alarak oluşturulur. Bu klasik denklemler, kütleçekim alanı olan bir test parçacığı için, difarensiyel hareket eşitlikleridir. Parçacık çarpımlarının etrafındaki alan her bir parçacığın vektör toplamları kullanılarak hesaplanabilir. Böyle bir alanda kuvvet, her bir alanda hissettiğimiz kuvvetlerin vektör toplamlarına eşittir. Matematiksel olarak;
Ağırlığın üzerindeki yerçekim alanı mj diğer ağırlıklardan mi dolayı oluşan bütün kütleçekim alanlarının mj toplamına eşittir. Birim vektörü ve Ri − Rj yönündedir.
Genel görelilik
Genel görelilikte yerçekim alanı, Einstein'ın alan eşitliğini çözümleyerek bulunabilir, T , G Einstein tensörü ve c ışık hızıdır. Bu denklem, Newton'un yerçekiminin aksine maddenin dağılımına ve uzayın bölgelerindeki enerjiye bağlıdır. Newton'un yerçekimi yalnızca maddenin dağılımına bağlıdır. Genel görelilik, eğimli uzayda bir bölgenin, yukarıya ivmelenmesine ve alanın izdüşümüne olan eşitliği tanımlar. Newton’un ikinci yasasına göre, uydurma bir kuvvet olduğu deneyimini itiraza neden olacak; eğer alana göre alınırsa. Bunun nedeni insanların Dünya üzerinde oturuyorlarken yerçekimi kuvveti tarafından kendilerini aşağıya doğru çekiliyormuş hissetmeleridir. Genellikle, yerçekim alanı genel göreliliğin diğer etkilerinden farklı olarak klasik mekanikten tahmin edilebilir. Fakat, kolayca çeşitlendirilebilen birkaç farklılık vardır ve bunların en bilineni herhangi bir alanda ışığın esnemesidir.
Ayrıca bakınız
Kaynakça
- ^ Feynman, Richard (1970). The Feynman Lectures on Physics. I. Addison Wesley Longman. ISBN .
- ^ Geroch, Robert (1981). General Relativity from A to B. University of Chicago Press. s. 181. ISBN . 27 Eylül 2024 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 1 Ocak 2025.
- ^ Grøn, Øyvind; Hervik, Sigbjørn (2007). Einstein's General Theory of Relativity: with Modern Applications in Cosmology. Springer Japan. s. 256. ISBN . 27 Eylül 2024 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 6 Şubat 2021.
- ^ Foster, J.; Nightingale, J. D. (2006). A Short Course in General Relativity (3 bas.). Springer Science & Business. s. 55. ISBN . 27 Eylül 2024 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 6 Şubat 2021.
- ^ Dynamics and Relativity, J.R. Forshaw, A.G. Smith, Wiley, 2009,
- ^ Encyclopaedia of Physics, R.G. Lerner, G.L. Trigg, 2nd Edition, VHC Publishers, Hans Warlimont, Springer, 2005
- ^ Essential Principles of Physics, P.M. Whelan, M.J. Hodgeson, 2nd Edition, 1978, John Murray,
- ^ Classical Mechanics (2nd Edition), T.W.B. Kibble, European Physics Series, Mc Graw Hill (UK), 1973, .
- ^ Gravitation, J.A. Wheeler, C. Misner, K.S. Thorne, W.H. Freeman & Co, 1973,
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Fizikte kutlecekim alani veya kutlecekimsel ivme alani bir cismin kendi etrafindaki uzayda olusturdugu etkileri aciklamak icin kullanilan bir vektor alanidir Kutlecekim alani baska bir kutleli cisim uzerinde uygulanan kutlecekim kuvveti alani gibi kutlecekimsel olaylari aciklamak icin kullanilir Ivme boyutuna sahiptir L T2 ve birimi newton bolu kilogram N kg veya esdeger olarak metre bolu saniye kare m s2 ile olculur Dunya ve Ay in birlesik kutlecekim alaninin tasviri olcekli degildir Vektor alani mavi ve bununla baglantili skaler potansiyel alani kirmizi Dunya ve Ay arasindaki P noktasi denge noktasidir Orijinal tanimina gore kutlecekimi noktasal kutleler arasindaki bir kuvvet olarak kabul ediliyordu Isaac Newton dan sonra Pierre Simon Laplace kutlecekimini bir tur radyasyon alani veya akiskan olarak modellemeye calisti ve 19 yuzyildan itibaren klasik mekanige dayali kutlecekim aciklamalari genellikle noktasal cekim yerine bir alan modeli uzerinden ogretilmeye baslandi Bu alan kutlecekim potansiyel alaninin kaynaklanir Genel gorelilikte ise iki parcacigin birbirini cekmesinden ziyade parcaciklar kutleleriyle uzay zamani bukerek bir etki yaratir Bu bukulme kuvvet olarak algilanir ve olculur Boyle bir modelde maddenin uzay zaman egriligine tepki olarak belirli yollar izledigi ifade edilir ve ya kutlecekim kuvvetinin olmadigi ya da kutlecekimin bir yalanci kuvvet oldugu one surulur Kutlecekimi esdegerlik ilkesine uymasiyla diger kuvvetlerden ayrilir Klasik mekanikFiziksel olarak klasik mekanikte alan sabit degildir ancak yercekiminin etkilerini tanimlayan bir modeldir Bu alana Newton un evrensel cekim yasasi kullanilarak karar verilebilir Bu yolla karar vermek M agirlikli tek bir parca etrafindaki yer cekim alani g vektordeki butun noktalari iceren direkt olarak noktaya dogru olan bir vektor alanidir Her noktadaki alanin buyuklugu evrensel cekim yasasi uygulanarak hesaplandi uzaydaki herhangi bir nesne uzerindeki noktada kuvvetin birim agirliga bolunmesi alani verir Bu nedenle kuvvet alani korunur Skaler bir potansiyel enerjisi F vardir ve uzaydaki her nokta kuvvet alani ile iliskilidir Bu yercekimi potansiyeli olarak bilinir Yercekim alani denklemi g Fm d2Rdt2 GMR R 2 F displaystyle mathbf g frac mathbf F m frac rm d 2 mathbf R rm d t 2 GM frac mathbf hat R mathbf R 2 nabla Phi F yercekimi kuvveti m deneme parcaciginin agirligi R test parcaciginin konumu R displaystyle mathbf hat R R yonunde bir birim vektor t zaman G yercekimi sabiti ve del operatorudur Yercekiminin Newton yasasi yercekimi potensiyeli ve alan ivmesi arasinda bir iliskiyi icerir d2R dt2 ve F m yercekimi ivmesi g ye esittir baslangic ivmesinin esitligi ayni matematiksel formulle yercekimi kuvveti bolu birim agirlik olarak tanimlanabilir Kuvvet yer degistirmeye paralel olmayan bir sekilde uygulandigi icin negatif isaret eklenmistir Alan esitliginde agirligi yazmak yerine agirligi etkileyen yogunlugu r yazabiliriz g 2F 4pGr displaystyle nabla cdot mathbf g nabla 2 Phi 4 pi G rho Bu denklem Gauss yasasinin yercekimi kuramini ve Poisson in yercekimi esitligini icerir Newton ve Gauss yasalari matematiksel esitliklerdir ve iraksaklik teoremi ile iliskilidir Poisson esitliginde bir onceki esitligin her iki tarafinin da iraksagini alarak olusturulur Bu klasik denklemler kutlecekim alani olan bir test parcacigi icin difarensiyel hareket esitlikleridir Parcacik carpimlarinin etrafindaki alan her bir parcacigin vektor toplamlari kullanilarak hesaplanabilir Boyle bir alanda kuvvet her bir alanda hissettigimiz kuvvetlerin vektor toplamlarina esittir Matematiksel olarak gj net i jgi 1mj i jFi G i jmiR ij Ri Rj 2 i j Fi displaystyle mathbf g j text net sum i neq j mathbf g i frac 1 m j sum i neq j mathbf F i G sum i neq j m i frac mathbf hat R ij mathbf R i mathbf R j 2 sum i neq j nabla Phi i Agirligin uzerindeki yercekim alani mj diger agirliklardan mi dolayi olusan butun kutlecekim alanlarinin mj toplamina esittir Birim vektoru R ij displaystyle mathbf hat R ij ve Ri Rj yonundedir Genel gorelilikGenel gorelilikte yercekim alani Einstein in alan esitligini cozumleyerek bulunabilir G 8pGc4T displaystyle mathbf G frac 8 pi G c 4 mathbf T T G Einstein tensoru ve c isik hizidir Bu denklem Newton un yercekiminin aksine maddenin dagilimina ve uzayin bolgelerindeki enerjiye baglidir Newton un yercekimi yalnizca maddenin dagilimina baglidir Genel gorelilik egimli uzayda bir bolgenin yukariya ivmelenmesine ve alanin izdusumune olan esitligi tanimlar Newton un ikinci yasasina gore uydurma bir kuvvet oldugu deneyimini itiraza neden olacak eger alana gore alinirsa Bunun nedeni insanlarin Dunya uzerinde oturuyorlarken yercekimi kuvveti tarafindan kendilerini asagiya dogru cekiliyormus hissetmeleridir Genellikle yercekim alani genel goreliligin diger etkilerinden farkli olarak klasik mekanikten tahmin edilebilir Fakat kolayca cesitlendirilebilen birkac farklilik vardir ve bunlarin en bilineni herhangi bir alanda isigin esnemesidir Ayrica bakinizEntropi kutlecekimi Genel gorelilik testleri Klasik mekanik Kutlecekim Kutlecekimi hizi Kutlecekimsel enerji Kutlecekimsel potansiyel Kutlecekimsel dalga Newton un evrensel kutlecekim yasasi Newton un hareket yasalari Potansiyel enerjiKaynakca Feynman Richard 1970 The Feynman Lectures on Physics I Addison Wesley Longman ISBN 978 0 201 02115 8 Geroch Robert 1981 General Relativity from A to B University of Chicago Press s 181 ISBN 978 0 226 28864 2 27 Eylul 2024 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 1 Ocak 2025 Gron Oyvind Hervik Sigbjorn 2007 Einstein s General Theory of Relativity with Modern Applications in Cosmology Springer Japan s 256 ISBN 978 0 387 69199 2 27 Eylul 2024 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 6 Subat 2021 Foster J Nightingale J D 2006 A Short Course in General Relativity 3 bas Springer Science amp Business s 55 ISBN 978 0 387 26078 5 27 Eylul 2024 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 6 Subat 2021 Dynamics and Relativity J R Forshaw A G Smith Wiley 2009 ISBN 978 0 470 01460 8 Encyclopaedia of Physics R G Lerner G L Trigg 2nd Edition VHC Publishers Hans Warlimont Springer 2005 Essential Principles of Physics P M Whelan M J Hodgeson 2nd Edition 1978 John Murray ISBN 0 7195 3382 1 Classical Mechanics 2nd Edition T W B Kibble European Physics Series Mc Graw Hill UK 1973 ISBN 0 07 084018 0 Gravitation J A Wheeler C Misner K S Thorne W H Freeman amp Co 1973 ISBN 0 7167 0344 0