Skip to content Skip to navigation

Uçan Balon Newton’a ve Einstein’a Karşı mı?

Dr. Özlem Ak İkinci
22/10/2014 - 11:11

Araç aniden hızlandığında yolcular geriye doğru, ani frene basıldığında da öne doğru hareket eder. Defalarca başımıza gelen bu durumun açıklamasını Isaac Newton yaklaşık 350 yıl önce eylemsizlik yasası ile yapmıştı: Sabit bir noktaya göre duran bir cisme etki eden bileşke kuvvet sıfır ise cisim durmaya devam eder, hareketli ise sabit hızla hareketine devam eder. Yani cisim durumunu korur.

Diyelim ki aracınızı 65 km/sa hızla kullanıyorsunuz, hızı 90 km/sa çıkardığınızda geriye doğru hareket etmenizi sağlayan bir kuvvet hissedersiniz. Ya da tersini düşünün: Aracınızı sabit bir hızla kullanıyorsunuz ve aniden aracın önüne bir hayvan çıkıyor; yapılan ani fren öne doğru hareket etmenizi sağlar.

Araçta bir uçan balon varsa araç aniden hızlandığında ya da frene basıldığında tuhaf bir durumla karşı karşıya kalacaksınız. Aracın hızlanması durumunda siz geriye doğru hareket ederken uçan balon ileri doğru gidecek. Ya da tam tersi, ani frende siz öne doğru hareket ederken balon arkaya doğru gidecek. Başka bir örnek araç keskin bir virajı alırken gözlenebilir. Siz dışarı doğru eğilirken balon içeri doğru eğilecek. Görüldüğü gibi uçan balon her zaman sizin yaptığınızın tersini yapmak ister.

Einstein'ın genel görelilik kuramında gösterdiği gibi, hızlanırken hissedilen kuvvet kütleçekiminden farklı değildir. Özdeşlik ilkesi olarak bilinen bu ilke balonun bu şekilde hareketinin sebebini açıklamaya yardımcı olur. Helyum dolu bir balonun Dünya yüzeyindeki gibi bir kütleçekimine karşı nasıl davrandığını düşünelim. İnsanlar Dünya'ya doğru çekilirken balon yükselir. Eğer balon hızlanmaya maruz kalırsa -ki hatırlayın yerçekimi ile özdeş- araç hızlanırken bizim verdiğimiz tepkinin tam tersini verecektir.  

Şimdi diyebilirsiniz ki gazla dolu plastik parçasından ibaret olan balon kütleçekiminin hangi yönde olduğunu nasıl "bilecek"? Balon bunu tabii ki bilmiyor. Sadece etrafındaki hava moleküllerinin hareketine cevap veriyor. Helyum molekülleri atmosferdeki diğer gazlardan "hafif" olduğu için onların üzerine yükselir. Bir başka deyişle aslında itilen ve çekilen helyum ve diğer gaz molekülleridir. 

 

 

İlgili İçerikler

Fizik

Bu yıl sekizincisi düzenlenen Breakthrough Ödülleri’nde temel fizik alanındaki ödülün sahibi ilk karadelik görüntüsünün elde edilmesi çalışmasını gerçekleştiren araştırmacılar oldu. Ödül kazanan araştırmacılar arasında Türk bilim insanı Prof. Dr. Feryal Özel de bulunuyor.

Fizik

Ay'a ulaşmamızı sağlayan en önemli teknolojilerden biri roketlerdi. Peki, roketler nasıl çalışıyor? Deneyler köşesinin bu etkinliğinde bir araba tasarlayarak Newton'un hareket yasalarını ve roketlerin çalışma prensibini öğreniyoruz.

Fizik

Söz konusu elektronlar, protonlar gibi “noktasal” parçacıklar olduğunda aynı işaretli elektrik yüklerinin birbirini ittiği, zıt işaretli elektrik yüklerinin birbirini çektiği bilinir. Ancak çok sayıda elektrik yüklü noktasal parçacığın bir araya gelmesiyle oluşan “bileşke” parçacıklarda durum farklıdır. 

Fizik

Danimarkalı gökbilimci Ole Christensen Romer, ışık hızını belirlemek için çalışmalar yapan ilk bilim insanlarından biridir. Romer, yaptığı uzun süreli gözlemler sonucunda Jüpiter’in uydularından Io’nun iki tutulması arasında geçen zamanlarda farklılıklar tespit etti.

Fizik

Bu etkinliğimizde yenilenebilir enerji kaynaklarından güneş enerjisinin farklı enerji türlerine dönüştüğünü gözlemleyebileceğimiz bir düzenek tasarlayacağız.

Fizik

James Watt’ın buhar motorunu keşfetmesi Sanayi Devrimi’nin başlangıcı olarak kabul edilir. James Watt, buhar motorunu madenlerde ortaya çıkan suyun dışarı pompalanması için etkili bir yöntem ararken geliştirdi. İlk yazımızda Arşimet, 12. yüzyılda yaşayan el-Cezeri ve 16. yüzyılda yaşayan Takiyüddin’in suyun yukarı taşınması için geliştirdikleri düzenekleri anlatmıştık.

Fizik

Uluslararası bir araştırma grubu, araçların arka kısımlarına hava püskürten cihazlar yerleştirerek hava sürtünmesini azaltmayı başardı. Dr. Ruiying Li ve arkadaşları tarafından yapılan araştırmanın sonuçları Physical Review Fluids’te yayımlandı.

Fizik

Bu etkinliğimizde maliyeti uygun malzemelerden güneş enerjisi ile çalışan bir yel değirmeni düzeneği tasarlayarak enerji dönüşümünü gözlemleyeceğiz.

Fizik

Zürih Federal Teknoloji Enstitüsü ve Zürih Üniversitesinde çalışan bir grup araştırmacı, aşırı derecede düşük sıcaklıklara soğutulduğunda bile suyun donmasını engelleyen bir yöntem geliştirdi. 

Fizik

Nano ölçekteki malzemelerin özelliklerinin anlaşılması için gerçekleştirdiği uluslararası düzeyde üstün nitelikli çalışmalarıyla 2018 yılı TÜBİTAK Teşvik Ödülü’ne layık görülen Doç. Dr. Hasan Şahin ile bir söyleşi gerçekleştirdik.