Sorunun Çözümü
Verilen görselde, bir çocuğun Ekvator'dan Kutuplara doğru hareket ettiğinde ağırlığının arttığı, Kutuplardan Ekvator'a doğru hareket ettiğinde ise ağırlığının azaldığı gösterilmektedir.
- Ağırlık (W), bir cismin kütlesi (m) ile yer çekimi ivmesinin (g) çarpımıdır: \(W = m \cdot g\).
- Kütle (m), cismin madde miktarı olup, bulunduğu yere göre değişmez.
- Yer çekimi ivmesi (g) ise Dünya üzerindeki konuma göre değişiklik gösterir.
Bu durumu açıklayan seçenekleri inceleyelim:
- A) Deniz seviyesinden yukarıya doğru çıkıldıkça bir cismin ağırlığı azalır. Bu ifade doğru olsa da, görseldeki durum Ekvator ve Kutuplar arasındaki yatay hareketle ilgilidir, dikey yükseklik değişimiyle değil.
- B) Ölçüm yapılan yere göre kütle değeri değişir. Bu ifade yanlıştır. Kütle, evrenin her yerinde sabittir.
- C) Kütle değişirse cismin ağırlığı da değişir. Bu ifade doğru bir fiziksel prensiptir ancak görseldeki çocuğun kütlesi değişmediği için bu durum ağırlık değişiminin nedeni değildir.
- D) Ekvator'dan Kutuplara doğru gidildikçe bir cisme etki eden yer çekimi kuvveti artar. Dünya, kutuplardan basık, Ekvator'dan şişkin bir yapıya sahiptir (oblat sferoid). Bu nedenle, Ekvator'da Dünya'nın merkezine olan uzaklık Kutuplara göre daha fazladır. Ayrıca, Dünya'nın dönme hareketinden kaynaklanan merkezkaç kuvveti Ekvator'da en büyük, Kutuplarda ise sıfırdır. Bu iki etkenin birleşimiyle, yer çekimi ivmesi (\(g\)) Ekvator'da en düşük, Kutuplarda ise en yüksek değerini alır. Dolayısıyla, Ekvator'dan Kutuplara gidildikçe yer çekimi ivmesi ve buna bağlı olarak ağırlık artar. Bu durum, görseldeki bilgiyi doğrudan açıklar.
Cevap D seçeneğidir.