Kütle ve Ağırlık İlişkisi
5. Sınıf Fen Bilimleri · Fencim Akademi
Bir araç Dünya’dan Ay’a götürüldüğünde içindeki malzeme kendiliğinden azalmaz. Buna rağmen aracı yukarı kaldırmak için gereken kuvvet değişir. Bu farkı açıklamak için kütle ve ağırlığı ayrı kavramlar olarak kullanırız.
Kütle: cismin madde miktarıyla ilgili büyüklük
Kütle, bu düzeyde bir cismin içerdiği madde miktarını belirten büyüklük olarak ele alınır. Birimleri kilogram (kg) ve gramdır (g). Bir kilogram 1000 grama eşittir.
Cisimden madde alınmadığı veya cisme madde eklenmediği sürece, yalnızca bulunduğu yer değiştiği için kütlesi değişmez. Kapalı bir kutu Dünya’dan Ay’a taşındığında aynı kütleye sahiptir. Kutunun bir bölümünün çıkarılması ise farklı bir durumdur; bu kez kutudaki madde miktarı değişmiştir.
Kütle karşılaştırmasında eşit kollu terazi kullanılabilir. Terazinin bir kefesindeki cisim, diğer kefedeki bilinen kütlelerle karşılaştırılır. Denge sağlandığında iki kefedeki kütlelerin eşit olduğu anlaşılır. Günlük yaşamda kullanılan elektronik teraziler de uygun ayar ve ölçüm ilkeleriyle kütle değeri gösterebilir; bütün teraziler aynı yöntemle çalışmaz.
Ağırlık: bir kuvvet
Dünya, yüzeyindeki cisimlere merkezine doğru bir çekme etkisi uygular. Bu etki yer çekimi kuvveti olarak adlandırılır. Cismin üzerine etki eden bu kuvvete ağırlık denir.
Ağırlık bir kuvvet olduğu için dinamometreyle ölçülür ve birimi newtondur (N). Bir çantanın kütlesini 3 kg olarak ifade etmekle ağırlığını newton cinsinden ifade etmek farklı ölçümler bildirmektir. Günlük konuşmada “kilom” veya “ağırlığım” sözcüklerinin kullanımı bu bilimsel ayrımı her zaman korumaz.
| Özellik | Kütle | Ağırlık |
|---|---|---|
| Ne anlatır? | Madde miktarıyla ilgili büyüklük | Cisme etki eden çekme kuvveti |
| Bu konuda kullanılan araç | Eşit kollu terazi | Dinamometre |
| Birim | kg veya g | N |
| Yalnızca Dünya’dan Ay’a taşınırsa | Değişmez | Değişir |
Dünya ve Ay karşılaştırması
Ay’ın yüzeyinde bir cisme uyguladığı çekme kuvveti, aynı cismin Dünya yüzeyindeki ağırlığından daha küçüktür. Yaklaşık karşılaştırmada Ay’daki ağırlık, Dünya’dakinin altıda biri kadardır. Cismin kütlesi ise korunur.
Örneğin Dünya’da ağırlığı 36 N olarak verilen bir cismin Ay’daki ağırlığı yaklaşık 6 N olur. Burada newton cinsinden bir kuvvet karşılaştırılmıştır. Cismin kütlesinin altıda bire indiği söylenemez.
Kuvvet değerleri öğretim amaçlı örnektir.
Ağırlık Dünya üzerindeki konuma göre de az miktarda değişebilir. Aynı cisim daha yüksek bir yere çıkarıldığında Dünya’nın merkezine uzaklığı değişir; ağırlığı da değişebilir. Bu düzeyde temel sonuç, kütlenin konuma göre değişmemesi, ağırlığın ise bulunduğu yerle ilişkili olmasıdır.
Aynı yerde karşılaştırılan cisimlerde kütle arttıkça ağırlık da artar. Fakat iki farklı yerdeki ölçümler karşılaştırılırken yalnızca cismin kütlesini bilmek yetmez; ölçümün nerede yapıldığı da önemlidir. Bu nedenle bir ölçüm tablosunda araç, birim ve yer bilgileri birlikte okunur.
Ölçüm sonucunu anlamak
Terazi ve dinamometre çizimlerinde önce aracın neyi ölçtüğü belirlenir. Terazinin dengeye gelmesi iki kütlenin karşılaştırıldığını, dinamometrede yayın uzaması ise kuvvetin ölçüldüğünü gösterir. Birimleri göz ardı edip yalnızca sayılara bakmak, farklı fiziksel büyüklükleri yanlış karşılaştırmaya yol açar.
Hızlı Tekrar
Kütle: madde miktarı → terazi → kg/g → yer değiştirince aynı.
Ağırlık: çekme kuvveti → dinamometre → N → Dünya ve Ay’da farklı.
Aynı cismin Ay’da daha küçük ağırlığa sahip olması, daha az madde içerdiği anlamına gelmez.
Kaynakça ve Telif
Bu konu anlatımı, ilgili Millî Eğitim Bakanlığı Fen Bilimleri öğretim programı ve aşağıdaki bilimsel/eğitsel kaynaklardan doğrulanan bilgiler temelinde Fencim için özgün olarak hazırlanmıştır.
Başlıca Kaynaklar
Telif ve Kullanım Uyarısı
© Fencim — Tüm hakları saklıdır.
Fencim tarafından özgün olarak hazırlanan metinler ve Fencim'e ait özgün görsel çalışmalar; yazılı izin olmaksızın bütünüyle veya esaslı kısmıyla kopyalanamaz, yeniden yayımlanamaz ya da başka bir internet sitesinde/dijital platformda Fencim içeriği yerine kullanılamaz.
Üçüncü taraf kaynaklara, eserlere, markalara ve diğer fikrî mülkiyet unsurlarına ait haklar ilgili hak sahiplerine aittir.
Konuyu Anladın mı?
“Hızlı Tekrar” bölümünü okuduktan sonra metne bakmadan konunun ana fikirlerini kendi cümlelerinle açıklamayı dene. Metindeki bir örneği seçip hangi kavramı anlattığını söyle. Takıldığın noktada ilgili başlığa dönerek yeniden okuyabilirsin.