Kaçış Hızı Nedir? Bir Gezegenin Kütleçekim Kuvvetinden Kurtulma Hızı Nasıl Hesaplanır?
Yukarı Fırlattığınız Bir Cisim, Ne Zaman Yere Düşmez?
Joke Jive
- Özgün
- Astronomi
Kaçış hızı, bir gök cisminin bir gezegenin kütlesi nedeniyle uzay-zaman düzleminde yarattığı bükülmeyi (ki buna "kütleçekimi" adını veririz) yenmek için, bağımsız ve iticiye sahip olmayan herhangi bir cismin sahip olması gereken hızdır. Kaçış hızına ulaşan bir cisim, eğer kütleçekimin kaynağı olan cisimden tam tersi yönde hareket edecek olursa, bu gezegenin çekiminden kurtulacaktır. Böyle bir cisim, (gerçekçi olmayan bir şekilde) başka hiçbir kütleçekim kaynağı olacak cismin etkisi olmadığı varsayılacak olursa, sonsuza kadar yavaşlayarak ama hiçbir zaman durmayarak sonsuza kadar aynı yönde gidecektir.
Ancak eğer ki cisim, kütleçekimi kaynağından tam zıt yönde ilerlemiyorsa (yani eğik atış benzeri bir davranış sergiliyorsa), bu cisim söz konusu gök cisminin etrafında kapalı olmayan bir parabolik yörüngede dönmeye başlayacaktır. Eğer bu yörünge, hızda meydana gelecek bir ayarlama ile eliptik bir yörüngeye dönüştürülecek olursa, buna "yörüngeye girmek" denir. İşte bir gök cisminin yörüngeye girmesi bu anlama gelir.[2]
Yörüngeye giren cisimler, aslında uzay-zamanda doğrusal bir hareket izlemeye çalışıyor olsa da, gök cisminin büyük kütlesi nedeniyle uzay-zaman öylesine bükülmüştür ki, cisim de doğrusal hareket yapamayarak gök cismi etrafında dönmeye başlar. Bir diğer deyişle, üzerinden kaçılmaya çalışılan gök cisminin ufkunun alçalma hızı, yörüngeye oturan cismin izlediği yörüngeden daha hızlı uzaklaşır. Bu da, yörüngedeki cismin durmaksızın gök cismi etrafında hareket etmesine neden olur.
Bir yıldız veya gezegen gibi küresel olarak simetrik olan cisimler üzerindeki kaçış hızı (vev_e), aşağıdaki formülle hesaplanır:
ve=2GMr\LARGE{v_e=\sqrt{\frac{2GM}{r}}}
Bu formülde GG kütleçekim sabiti ( G≈6.67×10−11m3kg−1s−2G\approx{6.67\times{10^{-11}m^3kg^{-1}s^{-2}}}), MM kaçılmaya çalışılan cismin kütlesi, rr ise kaçılmaya çalışılan cismin kütle merkezinden olan uzaklıktır. Görülebileceği üzere denklemde, kaçmaya çalışan cismin kütlesi yer almaz ve kaçılmaya çalışılan cismin kütlesi arttıkça, kaçış hızı artar; kütle merkezinden uzaklık arttıkça kaçış hızı azalır. Bu nedenle atmosferin dışından bir roket fırlatmaya çalışıyor olsaydık (yani uzayda bir roket fırlatma üssümüz olsaydı), roket fırlatma maliyetleri çok daha düşük olabilirdi; tabii o istasyonun kurulması için epey bir yatırım yapılması gerekecekti.
Bu formülü kullanarak, kaçış hızını Güneş için saatte 2.223.000 kilometre olarak, Dünya içinse saatte 40.320 kilometre (saniyede 11.1 kilometre) olarak hesaplayabiliriz.[1] Yukarıdaki karikatürde gösterilen Ay üzerinde ise kaçış hızı saatte sadece 8.500 kilometredir. Bir karadeliğin olay ufkunda ise... Işık hızıdır; hatta ışık hızından bile yüksek olabilir. Ancak ışık da dahil olmak üzere hiçbir şey ışıktan hızlı gidemeyeceği için, ışık da dahil olmak üzere kütleli hiçbir cisim bir karadeliğin kütleçekiminden kaçamaz.
Evrim Ağacı'nda tek bir hedefimiz var: Bilimsel gerçekleri en doğru, tarafsız ve kolay anlaşılır şekilde Türkiye'ye ulaştırmak. Ancak tahmin edebileceğiniz Türkiye'de bilim anlatmak hiç kolay bir iş değil; hele ki bir yandan ekonomik bir hayatta kalma mücadelesi verirken...
O nedenle sizin desteklerinize ihtiyacımız var. Eğer yazılarımızı okuyanların %1'i bize bütçesinin elverdiği kadar destek olmayı seçseydi, bir daha tek bir reklam göstermeden Evrim Ağacı'nın bütün bilim iletişimi faaliyetlerini sürdürebilirdik. Bir düşünün: sadece %1'i...
O %1'i inşa etmemize yardım eder misiniz? Evrim Ağacı Premium üyesi olarak, ekibimizin size ve Türkiye'ye bilimi daha etkili ve profesyonel bir şekilde ulaştırmamızı mümkün kılmış olacaksınız. Ayrıca size olan minnetimizin bir ifadesi olarak, çok sayıda ayrıcalığa erişim sağlayacaksınız.
Makalelerimizin bilimsel gerçekleri doğru bir şekilde yansıtması için en üst düzey çabayı gösteriyoruz. Gözünüze doğru gelmeyen bir şey varsa, mümkünse güvenilir kaynaklarınızla birlikte bize ulaşın!
Bu makalemizle ilgili merak ettiğin bir şey mi var? Buraya tıklayarak sorabilirsin.
Soru & Cevap Platformuna Git-
20
-
10
-
6
-
4
-
3
-
2
-
1
-
0
-
0
-
0
-
0
-
0
Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?
Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:
kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci
Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 22/02/2025 11:25:59 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/4413
İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.
