Cazibə qüvvəsi səbəbindən sürətlənmə fizikada cisimlərin Yerin mərkəzinə doğru necə çəkildiyini təsvir edən əsas anlayışdır. Bu qüvvə planetdəki hər şeyə təsir edir, gündəlik həyata keçirdiyimiz ən sadə hərəkətlərdən tutmuş, gəzinti kimi, elmi tədqiqatlarda öyrənilən ən mürəkkəb hadisələrə qədər. Onun prinsiplərini, əhəmiyyətini və tətbiqlərini başa düşmək üçün bu mövzunu araşdıraq.
Cazibə qüvvəsinə görə sürətlənməyə dalmadan əvvəl, sürətlənmənin nə olduğunu anlayaq. Sürətlənmə bir cismin sürətinin zamanla dəyişmə sürətidir. Bu vektor kəmiyyətidir, yəni onun həm böyüklüyü, həm də istiqaməti var. Sürətlənməni hesablamaq üçün düstur ( \(a\) ) belədir:
\(a = \frac{\Delta v}{\Delta t}\)Harada:
Cazibə qüvvəsi hər hansı iki kütlə arasında mövcud olan cazibə qüvvəsidir. Bir cisim nə qədər böyükdürsə, onun cazibə qüvvəsi bir o qədər güclüdür. Yerin cazibə qüvvəsi cisimləri öz mərkəzinə doğru cəlb edir, göy cisimlərinin hərəkətindən tutmuş hərəkət və ətrafımızla qarşılıqlı əlaqəmizə qədər hər şeyə təsir edir.
\(g\) kimi işarələnən cazibə qüvvəsi ilə bağlı sürətlənmə, hava müqaviməti əhəmiyyətsiz olduqda, yalnız Yerin cazibə qüvvəsi səbəbindən bir cismin yaşadığı sürətlənmədir. Yer səthinin yaxınlığında bu sürətlənmə kifayət qədər sabitdir və təqribən \(9.8 \, \textrm{Xanım}^2\) orta dəyərinə malikdir. Bu o deməkdir ki, Yer səthinə sərbəst düşən hər hansı bir cismin səthə kifayət qədər yaxın olduğunu və hava müqavimətinin nəzərə alınmadığını nəzərə alsaq, \(9.8 \, \textrm{Xanım}^2\) sürətlə sürətlənir.
Cazibə qüvvəsi ilə sürətlənmənin riyazi təsviri aşağıdakı kimi verilir:
\(g = \frac{G \cdot M}{r^2}\)Harada:
Bu düstur Nyutonun ümumdünya cazibə qanunundan götürülüb və yerin kütləsi və onun mərkəzindən olan məsafənin cazibə qüvvəsinin sürətlənməsinə necə təsir etdiyini vurğulayır.
Cazibə qüvvəsinin sürətlənməsi ətrafımızdakı dünyaya əhəmiyyətli təsir göstərir. Sərbəst düşmə zamanı cisimlərin hərəkətini idarə edir, mərmilərin trayektoriyalarına təsir edir və okeanlardakı gelgitlərə təsir göstərir. \(g\) anlayışı Yerin cazibə qüvvəsinin təsiri altında olan cisimlərin davranışını proqnozlaşdırmağa və hesablamağa imkan verir.
1. Sərbəst Düşmə: Topu müəyyən hündürlükdən atdığınız zaman o, hava müqavimətinin əhəmiyyətsiz olduğunu nəzərə alaraq, \(9.8 \, \textrm{Xanım}^2\) sürətlə yerə doğru sürətlənir. Bu, hərəkətdə olan cazibə qüvvəsi səbəbindən sürətlənmənin birbaşa nümayişidir.
2. Mərmi Hərəkəti: Bir cisim bucaq altında havaya atıldığında, əyri bir yol izləyir. Bu hərəkət cazibə qüvvəsindən təsirlənir ki, cismi Yerə geri çəkir, hətta irəliyə doğru hərəkət edərkən onun aşağıya doğru sürətlənməsinə səbəb olur.
Təcrübələr keçirməsək də, onların arxasında duran prinsipləri başa düşmək dərk etməyi gücləndirə bilər. Cazibə qüvvəsi səbəbindən sürətlənməni müşahidə etməyin sadə bir yolu, eyni hündürlükdən fərqli kütlələrə malik iki cismi yerə atmaq və onların eyni vaxtda yerə dəydiyini qeyd etməkdir. Bu \(g\) kütləsindən asılı olmayaraq bütün cisimlərə bərabər təsir etdiyini nümayiş etdirir.
\(g\) Yer səthinə yaxın təxminən \(9.8 \, \textrm{Xanım}^2\) olsa da, bu dəyər hündürlük və enliyə görə bir qədər dəyişir. Yerin mərkəzindən uzaq olan yüksək hündürlüklərdə \(g\) bir qədər aşağı qiymətlər müşahidə olunur. Eynilə, Yer kürəsinin fırlanması planetin düz formasına görə ekvatordakı cisimlərin mərkəzdən bir qədər uzaqda olmasına səbəb olur ki, bu da qütblərə nisbətən daha az cazibə sürətlənməsi ilə nəticələnir.
Qravitasiya Yerə xas deyil. Bütün səma cisimləri cazibə qüvvəsi tətbiq edərək, cazibə qüvvəsinə görə öz sürətlənmə dəyərlərinə səbəb olur. Məsələn, Ay təqribən \(1.6 \, \textrm{Xanım}^2\) qravitasiya sürətinə malikdir, buna görə də Aydakı astronavtlar Yerlə müqayisədə daha yüksək tullana və daha ağır yüklər daşıya bilərlər.
Qravitasiya səbəbindən sürətlənməni başa düşmək mühəndislik və aerokosmikdən tutmuş müşahidə etdiyimiz gündəlik hadisələrə qədər çox vacibdir. Bu, Yerdəki və bütün kainatdakı cisimlərin hərəkətini idarə edən əsas qüvvədir. Cazibə qüvvəsini öyrənməklə biz kosmosun sirlərini açırıq və dünyamızı formalaşdıran fiziki qanunlar haqqında anlayışımızı gücləndiririk.
