Hareket ve hareket deneyleri


Mart 20, 2017

Hareket ne demektir? Hareket konusuna katkı sağlamış bilim adayları ve yaptıkları hareket deneyleri hakkında bir yazı hazırladık.

Galileo, daha çok eskiden, doğada her şeyin hareket halinde olduğunu söylemişti.

Fizikte hareket en önemli olaylardan biridir. Isıyı, sesi, ışığı, elektriği meydana getiren, moleküllerin titreşerek hareket etmeleri değil de nedir? Bir gövde hareket etmiyormuş duygusunu uyandırsa, yani olduğu yerde duruyor olsa bile, bu onun moleküllerinin, daha doğrusu onu meydana getiren atomların hareketsiz olduğu anlamına gelmez.


Hareket deneyleri

İskoçyalı botanist Robert Brown (1773-1858) 1827 yılında çok şaşırtıcı bir tabii olay keşfetmiş ve buna Brown olayı adı verilmiştir. Mikroskopla, suyun içine konmuş ve bu su içinde yüzmekte olan çiçek poleni taneciklerini gözlerken, bunların hiç durmaksızın hareket halinde olduklarını görmüştür.

Daha sonra, İskoçyalı kimyager Guillaume Ramsay (1852-1918) sıvıların (gaz, sıvı) kendi moleküllerinin birbirinden ayrılarak çok hızlı hareketlerle her yöne itildiklerini ortaya çıkmıştır.

Brown’un bulgusu, cisimlerin moleküler yapısını ve mihaniki hareket teorisini doğrudan doğruya isaptlamaktadır. Alman bilgin Einstein ve Polonyalı bilim adamı Smolochinin hareket kanunları üzerinde matematik yoluyla yaptıkları araştırmalara bu bulgunun çok yararı dokunmuştur.

Paris Fen Fakültesinde fizik ve kimya profesörü olan ünlü bilgin Jean Perrin (1870-1942) adı geçen kanunların tamamen doğru olup olmadıklarını anlamak üzere bazı deneylere girişmiştir.

Bir mikroskobun objektifinin altına, içinde eriyik bir yağın uygun bir araçla suya karıştırılmasından meydana gelir bulunan ufacık bir cam kapsül yerleştirmiş, bunu yanlardan aydınlatmış, kapsülün üstünü çizgilerle üçer mikronluk karelere ayrılmış çok ince bir camla kapamıştır.

Mikron, uzunluk ölçüsü olup, bir milimetrenin binde biridir. Böylece, bir tek taneciği gözlemek ve anun tüm hareketleri inceleme fırsatını elde etmiştir. Ve cam üzerine çizilmiş plana göre yer değiştirişlerini, örneğin ‘her otuz saniyede bir, saptamıştır.

Avogadro Kanunu

Perrin, bu deneyi birçok defalar tekrarlamış, kimi zaman kullandığı maddeyi değiştirmiş, kimi zaman gözlem süresini (ve böylelikle hareketin genişliğini) uzatıp kısaltmıştır. Bilginin bu gözlemler sonucu elde ettiği bilgiler Einstein ın hesaplarına tıpatıp uymaktadır: Kare başına düşen hareket oranıyla, geçen zaman süresi arasında belli bir değişmez vardır.
Perrin, Avogadro sayısı adı verilen bu değişmezi şöyle saptamıştır: 6,06X 10 üssü 23.

Avogadro kanununa göre, Tüm gazlar, basınç ve ısı koşulları eşit olduğu zaman, aynı oylum (hacim) içinde aynı sayıda moleküle sahiptirler. Jean Perrin, moleküllerin” ağırlıklarını da saptamayı başarmıştır. Gazlar için geçerli olan kanunların aynı şekilde eriyikler için de geçerli olacaklarını düşünmüştür; çünkü eriyikler içindeki tanecikler, hepsi birbirine benzeyen molekül topluluklarından başka birşey değildir. Perrin, ileri sürdüğü bu düşünce yi kesin bir şekilde kanıtlamıştır. Şimdi de hareketi her gün gördüğümüz şekliyle, yani bir cismin yerinden kımıldamayan bir başka cisme oranla uzaklık derecesini değiştirmesini, inceleyelim.
Hareket halinde bir cismin bir yerden bir yere giderken geçtiği sayısız noktaların topuna birden o cismin hareket yolu adı verilir.

Eğer hava ve sürtünmelerden meydana gelen karşı gücü tümüyle yok etmek mümkün olsaydı, hareket hiç durmazdı ve bilginlerin yüzyıllardan beri düşündükleri daimi hareket kavramı gerçekleşirdi.

Leonardo da Vinci  – Süren durum ilkesi

Leonardo da Vinci’nin (1452-1519) ortaya attığı süren durum ilkesi şudur: Hareket durumunda ya da hareketsiz durumda olan bir cisim, kendi dışından bir etki gelip de bu durumu değiştirinceye değin aynı durumu sürdürür.

Hız değiştiği zaman hareket de değişir ve sonunda, hız sıfıra düştüğü zaman hareket yok olur. Değişken bir hareket, zamanın geçişiyle orantılı olarak ıhızı artarsa hızlanır: hızı eksilirse, yavaşlar. Böylece, düşmekte olan bir ağırlığırı (kendi başına serbest bırakılmış, yalnızca kendi ağırlığına, yani onu yere doğru çeken güce tabi olan bir cismin hareketi hızlanmış bir harekettir; buna karşın, havaya atılmış bir taşın hareketi. yavaşlamış bir harekettir. Bu Galileo’ nun ortaya koyduğu bir kanundur.

Galileo deneyi

Galileo‘ nun yaptığı bir başka deney de şudur:

Bilgin, Pisa kulesinden aşağı aynı çapta, ama değişik ağırlıklarda iki küre atmış, böylece kendisine inanmayanlara tüm cisimlerin aynı hızla düştüğünü kanıtlamıştır.

Çünkü iki küre de yere aynı anda değmiştir. Bir düşüşün hızını ancak havanın karşı koyma gücü etkileyebilir. Galileo’nun yaptığı deneyde iki küre de aynı hacimde oldukları için havaya karşı koyma güçleri de eşit olmuş ve hızları değişmemiştir.

Biz de bunun gibi bir deney gerçekleştirebiliriz.

Kolay Hareket deneyleri

Bir cetvelin iki ucuna iplikle birer tahta silindir asalım. Bu silindirlerin taban çapları eşit olmakla birlikte birinin ağırlığı öbürünün tam iki katı olsun. İpliklerin boyunu öyle ayarlayalım ki silindirlerin eşit tabanları aynı yükseklikte olsun.

Bunların hepsini birden, cetvelin üçte bir noktasına gelen bir yerden bir başka, mümkün o|duğu kadar, uzun, bir ipe asalım.

Cetvel ve silindirlerin sallantısının kesilip hareketsiz kalmalarını bekleyelim.

Bir kibritle, uzun ipi herhangi bir yerinden yakarak koparalım.

Silindirler ve cetvel yere doğru düşerlerken cetvel’in düzey kaldığını ve silindirlerin ikisinin de aynı anda yere değdiğini göreceksiniz. Silindirlerin kesitleri aynı olduğundan havaya karşı koyma güçleri de eşittir.

Cam tüple yapılabilecek Hareket deneyleri

Camdan yapılmış bir tüp ele alalım. Tüpün içine bir kurşun parçası ve bir tüy koyduktan sonra iki ucunu da kapatalım. İçinde hava bulunan bu tüpü birden bire ters çevirdiğimiz zaman, kurşun parçasının tüyden çok daha önce tüpün dibine değdiğini görürüz. Ama, bu iş için yapılmış bir araçla tüpün içindeki tüm havayı boşalttıktan sonra aynı deneyi yeniden yaparsak,

tüpün bir ucundan aynı anda ayrılan kurşun parçasıyla tüyün öbür uca aynı anda vardıklarını görürüz.

Şimdi de, değişik yönlerdeki iki hareketten meydana gelen bir bileşik hareket inceleyelim. Galileo, “Hareketlerin Bağımsızlığı Prensibi” adlı yazısında şöyle der:

“Aynı zamanda birkaç ‘harekete birden uyarak belli bir noktaya ulaşmak isteyen bir cisim, belirli bir süre sonunda,

değişik hareketlere değişik biçimde uymuş gibi olur.


Sorularınız varsa, sorun cevaplayalım

"Hareket ve hareket deneyleri" yazısı hakkında yorumlar

Görüşlerin bizim için çok önemli.