K ve L cisimlerinin aynı dinamometrelerde ağırlıklarının eşit ölçülebilmesi için aşağıdakilerden hangisi yapılabilir?
Cevap:
Bu sorunun anlamı K ve L cisimlerinin ağırlıklarının farklı olma sebebini anlamakla ilgilidir. Dinamometreler vasıtasıyla ölçülen ağırlıklar aslında kütlenin yerçekimi kuvveti tarafından çekilmesiyla ilgili olan kuvveti temsil eder. Yerçekimi kuvveti ise konuma bağlı olarak farklılık gösterebilir. Yani, Dünya’nın yüzeyindeki yerçekimi ivmesi ekvatorda ve kutuplarda farklılık gösterir.
-
Ekvator: Dünya’nın ekvatorunda, yerçekimi kuvveti daha küçüktür. Bunun sebebi Dünya’nın şeklinden kaynaklanan merkezkaç kuvvetidir. Bu nedenle, bir cismin ağırlığı ekvatorda ölçüldüğünde daha az görünür.
-
Kutup: Dünya’nın kutuplarında, merkezkaç kuvvetinin etkisi yoktur ve yerçekimi kuvveti daha fazladır. Dolayısıyla bir cismin ağırlığı burada daha fazla ölçülür.
Bu bilgiyi kullanarak, K ve L cisimlerinin ağırlıklarının eşit ölçülebilmesi için şu yapılabilir:
Cevap C: “K cismimin ağırlığını kutuplarda, L cisminin ağırlığını ekvatorda ölçmek” olmalıdır. Bu ayarlama yerçekimi ivmesindeki farklılıkları telafi edecek ve sonuçta her iki cismin ağırlığı aynı ölçülür.
Kısaca, kutuplarda yerçekimi daha fazla olduğu için orada tartılan cismin ağırlığı artar, ekvatorda yerçekimi daha az olduğu için tartılan cismin ağırlığı azalır. Bu sebeple K ve L’nin ağırlıkları eşitlendiğinde, birbirine eşit ağırlıklar elde edilebilir.