Güncel ve Genel Bilgi Desteği

Kütle Nedir

Yazar Salih

Kütle nedir?
Bir cismin kütlesi,hızındaki herhangi bir değişikliğe gösterdiği direncin bir ölçüsüdür.Bir diğer tanımı,bir maddenin sahip olduğu madde miktarıdır.Kütle her yerde aynı değere sahiptir.Bir maddenin kütlesi, sıcaklık ve içinde bulunduğu yere göre değişmez. Dünyanın ve uzayın her yerinde kütle sabittir. Kütle eşit kollu terazi ile ölçülür. Günlük hayatta eşit kollu terazilerin pek çok çeşidini görebiliriz. Kütle birimleri, g-kütle (g-m) ve kg-kütle (kg-m) ‘dir.
’m’ harfi ile gösterilir.Kaldırım boyunca giden bir oyuncak arabayı tuğlalarla yüklüyken durdurmak,boşken durdurmaktan daha zordur.Oyuncak araba ve yükünden oluşan sistem, tuğlalar arabanın üstündeyken daha fazla kütleye sahiptir.Kütle skaler bir niceliktir ve birbirine eklenir.Yani m1 ve m2 kütlelerindeki iki cismi birbirine bağlarsak,bileşik sitemin m1.2 kütlesi

M1.2 = M1 + M2

Olur.Laboratuvarda,bir cismin kütlesi çoğunlukla eşit kollu bir terazide, kütlesi bilinen standart ‘ağırlıklarla’ karşılıklarla ölçülür.Bir cisim kütlesiyle doğru orantılıdır.
Terazi : Kütleleri kıyaslamaya yarayan basit bir ölçü aletidir. Güvenilir terazilerde kütleler kefelerin üzerinde farklı yerlere konsalar bile denge bozulmaz…

Eşit Kollu Terazi : Eşit kollu terazi moment prensibine göre çalışır. Destek noktasına göre, cismin momentleri birbirini dengeler. Bir cismin kütlesi çekim ivmesine bağlı değildir. Ama çekim ivmesinin olmadığı yerde eşit kollu terazi çalışmaz…

Ağırlık

Bir cisme, bulunduğu noktada etki eden kütle çekim kuvvetine o cismin ağırlığı denir. Ağırlık dinamometre denilen yaylı kantarla ölçülür…

Ağırlık
Ağırlıklar ve Ölçüler üzerine Genel Konferansa(CGPM-General Conference on Weights and Measures) göre, kütlesi m olan bir cismin Fw ağırlığının tanımı

Fw = mg’
Olur.Burada g’,ölçümü yapan kişinin içinde bulunduğu referans sistemine göre ölçülen, cismin serbest düşme ivmesidir.Buna göre bir cismin ağırlığı, kütlesiyle doğru orantılı ve ölçümü yapıldığı referans sistemine bağlıdır.Ayrıca, referans sistemi bir eylemsizlik sistemi olsun ya da olmasın bu tanım herhangi bir referans sisteminde dinamometrenin gösterdiği değere de karşılık gelir.Yani bir cismin herhangi bir referans sistemine bağlı bir dinamometrede hareketsiz duruyorsa, dinamometre o referans sisteminde ağırlığın Fw büyüklüğünü gösterir.
Özellikle, ağırlık ölçümü bir eylemsizlik sisteminde yapıldığında, g’,eylemsizlik sisteminde g ile aynı olduğundan, Fw = Fe’dir.Tersi söylenmedikçe yeryüzü referans sisteminin bir eylemsizlik sistemi olduğunu varsayacağız.Bundan dolayı ağırlık ölçümü herhangi bir yeryüzü referans sisteminde yapıldığında Fw = Fe’dir.Bu eşitliğin herhangi bir yeryüzü referans sisteminde %1 in yarısı doğruluğunda geçerli olduğunu göreceğiz.Örneğin,65 kg.lık bir kişinin bir yeryüzü referans sisteminde ölçülmüş ağırlığını düşünün.g’ = g =-gj =-(9.8 m/s2)j olduğundan Fw =-(65 kg.)(9.8 m/s2)j =-(640 N)j olup j düşey olarak yukarı doğrudur.
Kütle ve Ağırlığın Karşılaştırılması
Bir cismin kütlesi o cisme özgü bir şeydir.Yani, bir cismin kütlesi sadece o cisme ait bir özelliktir.Bu, bir cismin, kütlesiyle nitelenebileceği anlamına gelir.Örneğin, 9 kg’lık bir balkabağından söz edebiliriz.Genellikle bir cismin ağırlığı da o cisme özgü bir şeymiş gibi düşünülmektedir.Örneğin, 20 lb’luk bir balkabağı deriz(aynı kabak, Sl biriminde 90 N’luk bir balkabağıdır.)Ama bir cismin ağırlığı, dünyanın uyguladığı kütle çekimi kuvvetiyle de
ilgilidir.Öyleyse ağırlık, cismin olduğu gibi dünyanın da bir özelliğidir.Buna ek olarak, ağırlık, ölçüldüğü referans sistemine de bağlıdır.Bundan dolayı bir cismin ağırlığını o cisme özgü bir şey gibi kullanmak ilke bakımından geçersizdir.
Pratikte bu ilkeye uymayıp bir cismi ağırlığıyla niteleyebiliriz, çünkü (i) ölçmenin yapıldığı referans sisteminin temelde yeryüzü referans sistemi olduğu varsayılır;(ii) bir cismin ağırlığı olan Fw = mg’, cismin kütlesiyle doğru orantılıdır.Herhangi bir noktada g’ herhangi bir cisim için aynıdır, böylece bir cismin kütlesi o noktadaki ağırlığını belirler.Ama, herhangi bir yeryüzü referans sistemine göre ölçülmüş g’ ivme büyüklüğü, az da olsa dünya üzerindeki yerine göre değişir.9.00 kg’lık bir balkabağı Florida’da (9.00 kg)(9.79 m/s2) = 88.1 N, Alaska’da ise (9.00 kg)(9.82 m/s2) =88.4 N gelir.Bundan dolayı ölçümlerinizi dünya yüzeyine yakın ya da dünya yüzeyinde dar bir alana sınırlarsak ya da çok fazla hassaslık istemezsek, bir cismin ağırlığı sadece o cisme ait bir özellik olarak kullanılabilir.

Kütle ile Ağırlık Arasındaki Farklar

*Kütle skaler bir büyüklük, ağırlık vektörel bir büyüklüktür.
* Kütle cismin bulunduğu yere göre ve içinde bulunduğu sıcaklığa göre değişmez. Ağırlık ise bulunduğu yerdeki çekim kuvvetine göre değişir.
* Dünya için kütle ve ağırlık aynı rakamlarla ifade edilebilir, fakat birimleri farklıdır. Örneğin, dünyada bir cismin kütlesi 10 g-kütle ise, ağırlığı 10 g-kuvvet ‘tir.
*Kütle ve ağırlığın her ikisi de ayırt edici özellik değildir.
* Kütle eşit kollu terazi ile ağırlık ise dinamometre ile ölçülür.

Bu yazı toplamda 2734, bugün ise 0 kez görüntülenmiş