Kuvvet nasıl ölçülür?

Bir kuvvetin büyüklüğü, esnek cisimlerin şeklini değiştirme (uzama ya da sıkıştırma) özelliğinden yararlanılarak ölçülebilir. kuvvetin büyüklüğünü ölçmeye yarayan araçlar dinamometre adıyla anılır.

Dinamometreye bir kütle asıldığında dinamometrenin yayı uzar. Yayın uzama miktarı asılan kütlenin büyüklüğüyle doğru orantılı olarak artar. Böylece dinamometre kuvvetleri ölçmemize ve kuvvetleri karşılaştırmamıza olanak sağlar.

1 kg. kütleli cisme etki eden yer çekim kuvvetinin dinamometrede meydana getirdiği uzamayı yapan kuvvetin yaklaşık onda biri (1/10'u), kuvvet birimi olarak alınır. bu birime newton (nevton) denir, kısaca N sembolü ile gösterilir.

Ağırlık bir kuvvet olduğundan, kuvveti ölçen dinamometreler aynı zamanda ağırlık ölçmek için de kullanılır. Ağırlığını ölçmek amacıyla dinamometreye bir cisim astığımızda bu cisme uygulanan yer çekim kuvvetinin etkisi ile dinamometrenin içindeki yay aşağıya doğru çekilir. Bu arada dinamometrenin göstergesi de aşağıya doğru hareket eder. Dinamometrenin göstergesinde ölçülen değer, cisme etki eden yer çekimi kuvvetinin değeridir. Dolayısıyla ölçülen bu kuvvet cismin ağırlığıdır. Oysa kütle, madde miktarı ile ilgili bir büyüklüktür ve eşit kollu terazi ile ölçülür. Eşit kollu terazide kefenin birinde kütlesi ölçülecek cisim, diğerinde bu cismi dengeleyen standart kütleler yer alır. Bu nedenle eşit kollu terazi ile ölçülen değer, yer çekiminden bağımsızdır ve evrenin hiçbir yerinde değişmez. Ağırlık ise yerin çekim alan şiddetine bağlıdır. Yerin çekim alan şiddeti değiştikçe cismin ağırlığı da değişir.

Bir cismin ağırlığı Dünya 'da, diğer gezegenlerde veya uydularda farklıdır. bunun nedeni, çekim alan şiddetinin gezegenden gezegene, uydudan uyduya deişiyor olmasıdır. örneğin dünya da kütlesi 72 kg, ağırlığı 720 N olan bir astronotun Ay'daki kütlesi yine 72 kg iken, ağırlığı 120 N'dur. Bunun nedeni, Ay'daki çekim kuvvetinin Dünya'daki yer çekim kuvvetinin 1/6'sı kadar olmasıdır.

Bir cismin ağırlığı,

Ağırlık = Kütle x çekim alan şiddeti

bağıntısıyla hesaplanır. Dünya için çekim alan şiddeti 9,8 N/kg (yaklaşık 10 N/kg), Ay için ise bunun altıda biri kadardır.