Momentum

E = mc² denklemini göstermeden önce bir iki fiziksel konuya değinmekte fayda var hazırlık olarak Hem biraz fizik dünyasına göz atmak ilginç olabilir dimi.

Gerçi hesap sadece matematiksel olarak anlaşılabilineceği için momentum kavramını illa ki anlamanıza gerek yok. Fakat denklem zincirini momentum ile açacağımız için momentumun ne olduğunu da kısaca öğrenmekte fayda görüyorum.

MOMENTUM:
Momentum ya da ‘devinirlik’ bir cismin kütlesi ve hızının çarpımıdır: M = m * v, burda m kütledir ve v ise hız ve M Momentumu simgeler. Hızı olmayan (yani hareketsiz) bir nesnenin momentumu da yoktur çünkü m * 0 = 0

Anlayacağınız momentumu olan bir cismin aynı anda belli bir hızı da vardır. Bu cisim başka bir cisimle çarpışırsa kendi momentumunun, yani hareket miktarının belli bir bölümünü öbür cisime aktarır..

Peki momentumun ne olduğunu beynimizde nasıl biçimlendirebiliriz?
Momentumu dediğim gibi bir cismin hareket miktarı olarak görebiliriz. Denkleme (M = m * v) baktığımızda bir cismin kütlesi ne kadar büyürse momentumu da o denli büyüyeceğini görürüz. Aynısı hızı için de geçerlidir, yani cismin hızı ne kadar büyürse momentumu o kadar büyür. Aynı anda çok ufak cisimlerin dev cisimler kadar da momentumu olabilir:

Büyük cismin kütlesi 1000 kilo olsa ve hızı saniyede 1 metre olsa
1000 * 1 = 1000 momentuma, yani 1000 hareket miktarına sahip olur.

Küçük cismin kütlesi 1 kilo olursa onun hızını yeterince yükseltmemiz gerekir büyük cismin momentumuna erişebilmek için. Bu hız da saniyede 1000 m dir, yani 1 * 1000 = 1000

yani aynı hareket miktarını (momentum) hem küçük hem de büyük cisimlerle elde edebilirsiniz. tek yapacağınız şey hızı ona göre ayarlamaktır.

Örnek:
Resimde gördüğünüz gibi beyaz bilardo topu öbür toplarla çarpıştığı zaman onlara hareket (yani momentum) aktarırır. Momentum kavramı enerji kavramıyla çok yakından alakalıdır. Beyaz bilardo topu öbür toplara momentum aktarması esnasında başka görüş açısıyla enerji aktarması yapmıştır. Ama momentum konusundan ayrılmayalım. Beyaz bilardo topu çarpışma anında mevcut hızı gereği taşıdığı momentumun yarısını öbür toplara da aktarmıştır. Peki aynı momentumu bir bilardo topundan çok daha küçük bir miskete nasıl verebiliriz? Diyelim misketin kütlesi bilardo topundan on kat daha küçük. Demek ki aynı momentuma erişebilmek için misketin hızını çarpışan bilardo topunun hızının on katına çıkarmak gerekir. Bu denli hızlı bir misket aynı şekilde öbür toplarla çarpıştırılırsa onlara bilardo topunun verdiği momentumu aktaracaktır. Bu hesabı bir bezelye tanesi ile de yapabilirsiniz fakat hem misket hem de bezelye tanesi daha zayıf oldukları için çarpışma anında parçalanabilirler, fakat parçalanma ihtimalini sıfır sayabilseydik bir bezelye tanesi bile bilardo toplarını resimde görüldüğü gibi etrafa saçabilirdi.

Yazar: İlker Savaş