Uluslararası Uzay İstasyonu'nun Sabit Olarak Düşmesini Sağlayan Fizik Olayı: Freefall
freefall; fizikçiler dergâhında, bir cisme kütleçekim kuvvetinden başkaca hiç bir kuvvetin etki etmediği durumlar için kullanılan gariban tabirdir
garibandır çünkü çoğu zaman kütleçekimsiz (bkz: zero gravity) diye söylenegelen yanlış kullanımların gölgesinde kalır. halbusi öylesi sularda yüzülecekse, en doğru kullanım kendisidir.
üzerine konuşalım da, önce şu konuda bir konsesüs gerekir: evrende kütleçekimi her yerdedir. az ya da çok. cisimler arasındaki mesafe sıfır olamayacağı için bu böyledir. yani "kütleçekimsiz ortam" tabiri bilinenler ışığında, rasyonal bi tabir değil. uluslararası uzay istasyonu (bkz: iss) içinde yaşananlar neyin nesi peki? hani astronotlar orada uçuşuyorlar aracın içinde herşey havada yüzüyor falan?? hani çıkıp "yerçekimsiz ortamın" insan vücuduna etkilerini anlatıyorlar, nasıl diş fırçaladıklarını, mum alevinin nasıl göründüğünü, nasıl duş aldıklarını falan anlatıyorlar ama? eee? nereye sıçacak bu insanlar?
kütleçekimsiz değilse, nasıl oluyor bütün bunlar ah be ochkamlım yiğid kardeşim demiyor musunuz? diyenler okumaya devam, demeyenler burada bırakabilir. ya zaten biliyorlardır, ya da merak edilecek son şeyler arasındadır bu onlar için. şüphesiz ki bu son gruptakiler, delalet içindedirler.
ağırlık nedir? ağırlık dediğimiz şey, banyo tartısına çıktığınızda dünyanın kütlesi ile sizin kütleniz (atalet, varlığınız, uzayda da heryerde de değişmeyen, bütününüz, özünüz) arasında hep var olan, kütlelerinizin çarpımı ile doğru ve kütlemerkezlerinizin arasındaki mesafenin karesi ile ters orantılı kuvvete, tartının yüzeyinden tepki olarak ters yönde doğan kuvvettir. (bkz: newton's second law)
uzay istasyonundakiler nasıl ağırlıksız oluyor peki?
neticede iss, yerden 350 km gibi bir yükseklikte. o yükseklikte ise dünyanın kütleçekimi hala çok etkili. şu an üzerinize etkiyen çekimin %90'ı kadar. yani misal dünyada 100kg iseniz, ehm... yine dünyada ciddi bir diyete ihtiyacınız var. hehe, (bkz: iss'de dahi 90 kg olmak)
iss efendim, freefall durumunda ve sürekli böyle. yani dünya etrafında düşüyor sürekli olarak. (bkz: falling around the earth) nasıl oluyor anlatayım artık. şimdi koltuk kanepe ne varsa yüksek oraya çıkın. yukarı doğru zıplayarak yere atlayın. o zıpladığınız en tepe noktada, saniyenin yarısı yahut üçte biri kadar kısa bir sürede, yere doğru tekrar inişe geçmeden hemen o önce, "ağırlıksızsınız". içinizden bişeyler uçup gidiyormuş gibi olur. işte tam da o 0,5 saniye süren deneyiminiz iss içinde süreklilik arz ediyor. iss sürekli o anı yaşıyor.
neden düşmüyor iss? malum ya dünyanın çekimi hala kudretliyse nasıl oluyor da fukara sümüğü misali çakılmıyor bu kardeşimiz dünyaya?
şimdi yere paralel olarak bir taşı fırlattığınızı düşünün. ya da onu siktiredin bir ok fırlattınız yere tam paralel doğrultuda. ok hızına bağlı olarak yatayda sürekli de irtifa kaybederek en son yere çakılır. bunu yaparken de bir parabol çizer. yani yoluna devam ederken bi anda acme stüdyo çekimindeki coyote gibi pat diye yere dikey düşen ok gördüyseniz burada keselim münazaramızı. o eğik atış hareketinin adı üzerinde eğik atış (bkz: projectile motion) ve bir yay çizerek yere inişe geçti okumuz. ne kadar hızlı atarsanız o kadar uzun sürede ve o kadar geniş bir yay çizip yere düşecektir dimi?
heh işte zurnayı zırtlatmanın vaktidir şimdi dostlar
iss de 350km irtifada bunu yapıyor. bir fark var ama. hızı 28.000 km/saat! sıkı durun, iss'in düşerken çizdiği o yay, o eğim, tam da dünyamızın o latin götü kıskandırır cinsten yuvarlak hatlarındaki eğime tekabül ediyor. yani iss düşüyor evet ama düşme eğimi dünyanın da eğimi aynı zamanda. ta taaaaaam!!!
iss içinde herşey havada, ve evet kütleçekimi ivmesini dengeleyen dışarıya doğru merkezcil ivmesi sayesinde de, tam da o hızda, dengede!
demek ki, nasa jet propulsion laboraturlarında artık, kura çekimi ile, veya haydi götümüzden bir hız uyduralım, yahut da bacanak, mars başak burcunda demek ki daha hızlı uçmalı falan deyip iss'i saatte 28.000 kilometre hızla uçurmadıklarını biliyoruz.
kütleçekimi bir teori. evet dünyanın yuvarlak olmadığı konusunda da şüphelerimiz olabilir, doğrudur fakat mühendisliğimizi yaparken bu iki teorinin bizi yarı yolda bırakmayacağına da yüksek bir güven derecesi atayarak yolumuza ilerliyoruz. hesaplarımız bize iss'in o hızda uçması gerektiğini gösteriyor. bunu izliyoruz.
biz, son 300.000 yıldır hep yukarı bakıyoruz
gözü gökyüzüne bakanların bu dünyada olmayan bir hayali vardır denir. elimizde iss’i uçuracak doğru hızı bulmak için bilimden daha iyi bir alternatifimiz şu anda yok, hayallerimiz ise dünyalı değil.
Bu içerikler de ilginizi çekebilir
