Gelgit Kuvveti Hesaplama

Kütleli bir cisimden gelen gelgit ivmesini bulun.

Nasıl hesaplanır?

Araç, birinci dereceden gelgit yaklaşımını kullanır: a = 2 · G · M · r ÷ d³. Burada G = 6,674×10−11 N·m²/kg², M gelgiti oluşturan cismin kütlesi (kg), r etkilenen nesnenin yarıçapı (m), d iki cismin merkezleri arasındaki uzaklıktır (m). Sonuç, nesnenin yakın yüzü ile merkezi arasındaki kütleçekimi farkıdır; m/s² cinsinden, beş anlamlı basamaklı bilimsel gösterimle yazılır. Üç girdi de sıfırdan büyük olmalıdır. Yaklaşım r, d'den çok küçük olduğunda geçerlidir; çok yakın ya da çok büyük cisimlerde yalnızca bir tahmindir.

Örnek hesaplama

Ay'ın Dünya üzerindeki etkisi: M = 7,342e22 kg, r = 6,371e6 m, d = 3,844e8 m. 2 × 6,674e-11 × 7,342e22 = 9,80e12 olur; r ile çarpınca yaklaşık 6,244e19 çıkar. Uzaklığın küpü (3,844e8)³ = 5,680e25'tir. Bölünce gelgit ivmesi 1.0992e-6 m/s² bulunur. Bu, 9,8 m/s²'lik yüzey çekiminin yaklaşık on milyonda biridir.

Bu örneği dene →

Sık yapılan hatalar

  • Uzaklığı kilometre, kütleyi ton olarak girmek. Tüm girdiler SI biriminde, yani metre ve kilogram olmalıdır; yoksa sonuç büyük çarpanlarla sapar.
  • d yerine yüzeyden yüksekliği kullanmak. Merkezden merkeze uzaklık gerekir.
  • Yarıçap alanına çapı yazmak; sonuç iki katına çıkar.
  • Küpü unutmak. Uzaklığı yarıya indirmek gelgiti iki değil sekiz katına çıkarır; bu yüzden yakın küçük bir cisim uzaktaki büyük bir cismi geçebilir.

Bu hesaplama hakkında

Bu hesaplayıcı, kütleli bir cismin (M) d uzaklığındaki r yarıçaplı büyük bir cisim üzerinde uyguladığı gerdirme etkisi olan diferansiyel gelgit ivmesini, a ≈ 2·G·M·r/d³, tahmin eder. Bu etki, yerçekiminin bir cismin yakın tarafında uzak tarafına göre daha güçlü olmasından doğar; formül bu farkı birinci dereceden yakalar ve d³ terimi, gelgit etkilerinin neden sıradan yerçekiminden (1/d² ile azalan) çok daha hızlı azaldığını gösterir.

Astrofizikçiler bu ilişkiyi, Ay ve Güneş'in yol açtığı okyanus gelgitlerini açıklamak, gelgit kilitlenmesini (Ay'ın Dünya'ya neden hep aynı yüzünü gösterdiğini) öngörmek ve Roche limitini bulmak için kullanır — bir cismin ana gövdenin gelgit çekimiyle parçalandığı mesafe, gezegen halkaları ve gezegenlere yakın geçen kuyruklu yıldızlarla ilgilidir. Aynı fizik, d'nin yeterince küçük olduğu bir kara deliğe yaklaşırken yaşanan gerdirme etkisinin ("spagettileşme") de arkasındadır.

Bu faydalı oldu mu?

En fazla 3 tepki seçebilirsiniz.

Yorumlar (0)

  • İlk yorumu siz yazın.

Popüler hesaplayıcılar

Tüm Hesaplayıcılar