Gelgit kuvveti

Gelgit kuvveti veya gelgit oluşturan kuvvet, bir cismi, diğer cisimden gelen yerçekimi alanındaki güçteki uzamsal değişimler nedeniyle başka bir cismin kütle merkezine doğru veya bundan uzağa doğru uzatan bir yerçekimi etkisidir. Katı dünya gelgitleri, gelgit kilitlenmesi, gök cisimlerinin parçalanması ve Roche sınırı dahilinde halka sistemlerinin oluşumu ve aşırı durumlarda nesnelerin spagettileşmesi dahil olmak üzere gelgitlerden ve buna bağlı diğer etkilerin oluşumundan sorumludur. Bunun nedeni, bir cismin bir diğerinin uyguladığı yerçekimi alanının, o cismin parçaları arasında sabit olmaması nedeniyle yakın kısmın, uzak kısma göre daha güçlü bir şekilde çekilmesidir. Oluşan bu fark yakın tarafta pozitif, uzak tarafta ise negatiftir, bu da nesnenin gerilmesine neden olmaktadır. Bu nedenle gelgit kuvveti aynı zamanda diferansiyel kuvvet, artık kuvvet veya yerçekimi alanının ikincil etkisi olarak da bilinmektedir.

Gök mekaniğinde kullanılmakta olan "gelgit kuvveti" ifadesi, bir cismin veya malzemenin (örneğin gelgit suyu) esas olarak ikinci bir cismin (örneğin Dünya) yerçekimi etkisi altında olduğu, ancak aynı zamanda üçüncü bir cismin (örneğin Ay) yerçekimi etkileriyle tedirgin edildiği bir durumu ifade edebilir. Bu tür durumlarda tedirgin edici kuvvete gelgit kuvveti adı verilmektedir^[2] (örneğin, Ay'daki bozucu kuvvet ) ki bu, üçüncü cismin ikinciye uyguladığı kuvvet ile üçüncü cismin birinciye uyguladığı kuvvet arasındaki farktır.^[3]

Açıklama[değiştir | kaynağı değiştir]

Bir cisme (cisim 1) başka bir cismin (cisim 2) yerçekimi etki ettiğinde, cismin cisim 2'ye bakan tarafı ile cisim 2'den uzağa bakan tarafı arasındaki fark 1. cisim açısından önemli ölçüde değişebilir. Şekil 4, küresel bir cisim (cisim 1) üzerinde başka bir cisim (cisim 2) tarafından uygulanan diferansiyel yerçekimi kuvvetini göstermektedir. Gelgit kuvvetleri olarak adlandırılan bu kuvvetler her iki cisimde de gerilmelere neden olur ve onları deforme edebilir, hatta aşırı durumlarda birini veya diğerini parçalayabilir.^[4] Roche limiti, gelgit etkilerinin bir cismin parçalanmasına neden olacağı bir gezegenden uzaklıktır, çünkü gezegenden gelen farklı kütleçekim kuvveti cismin parçalarının birbirini çekmesinin üstesinden gelir.^[5] Kütleçekim alanı tekdüze olsaydı bu gerilmeler meydana gelmezdi, çünkü tekdüze bir alan yalnızca tüm cismin aynı yönde ve aynı oranda birlikte hızlanmasına neden olurdu.

Güneş, Dünya ve Ay[değiştir | kaynağı değiştir]

Dünya Ay'dan 81 kat daha büyüktür ancak yarıçapı kabaca Ay'ın 4 katıdır. Sonuç olarak, aynı mesafede, Ay'ın yüzeyindeki Dünya'nın gelgit kuvveti, Dünya'nın yüzeyindeki Ay'ın gelgit kuvvetinden yaklaşık 20 kat daha güçlüdür[8].

Gelgit kuvvetine neden olan yerçekimsel cisim		Gelgit kuvvetine maruz kalan cisim			Çap ve mesafe	Gelgit ivmesi
Cisim	Kütle ( m )	Vücut	Yarıçap ( r )	Mesafe ( d )	${\frac {2r}{d^{3}}}$	$Gm~{\frac {2r}{d^{3}}}$
Güneş	1,99	Dünya	6,37	1,50	3,81	5,05
Ay	7,34	Dünya	6,37	3,84	2,24	1,10
Dünya	5,97	Ay	1,74	3,84	6,12	2,44
m kütledir; r yarıçaptır; d mesafedir; 2 r çaptır G yer çekimi sabitidir = 6,67430(15)×10^-11 m³⋅kg⁻¹⋅s⁻²^[6]

Etkileri[değiştir | kaynağı değiştir]

Sonsuz küçüklükte elastik bir küre söz konusu olduğunda, gelgit kuvvetinin etkisi hacimde herhangi bir değişiklik olmaksızın cismin şeklini bozmaktır. Küre, diğer cisme doğru ve ondan uzağa bakan iki çıkıntısı olan bir elipsoide dönüşür. Daha büyük cisimler oval bir şekle dönüşür ve hafifçe sıkışır, Ay'ın etkisi altında Dünya okyanuslarına olan da budur. Dünya ve Ay ortak kütle merkezleri ya da çift merkez etrafında yörüngede dönerler ve aralarındaki çekim kuvveti bu hareketi sürdürmek için gerekli merkezcil kuvveti sağlar. Dünya üzerinde, bu çift merkeze çok yakın bir gözlemci için durum, 1. cisim olarak Dünya'nın, 2. cisim olarak Ay'ın yerçekimi tarafından etkilendiği bir durumdur. Dünya'nın tüm kısımları Ay'ın çekim kuvvetine maruz kalarak okyanuslardaki suyun yeniden dağılmasına, Ay'a yakın ve uzak taraflarda şişkinlikler oluşturmasına neden olur.^[8]

Bir cisim gelgit kuvvetlerine maruz kalarak döndüğünde, iç sürtünme dönme kinetik enerjisinin ısı olarak kademeli bir şekilde dağılmasına neden olur. Dünya ve Ay'ın durumunda, dönme kinetik enerjisinin kaybı yüzyıl başına yaklaşık 2 milisaniyelik bir kazançla sonuçlanır. Eğer cisim ana merkezine yeterince yakınsa, bu durum Dünya'nın uydusu örneğinde olduğu gibi, yörünge hareketine gelgitsel olarak kilitlenmiş bir dönüşle sonuçlanabilir. Gelgit ısınması Jüpiter'in uydusu Io üzerinde dramatik volkanik etkiler yaratır. Gelgit kuvvetlerinin neden olduğu gerilimler de Dünya'nın uydusu Ay'da aylık düzenli ay depremlerine neden olmaktadır.^[9]

Gelgit kuvvetleri, ısı enerjisini kutuplara doğru taşıyarak küresel sıcaklıkları ılımlı hale getiren okyanus akıntılarına katkıda bulunur. Gelgit kuvvetlerindeki değişimlerin 6 ila 10 yıllık aralıklarla küresel sıcaklık kayıtlarındaki serin dönemlerle ilişkili olduğu^[10] ve gelgit zorlamasındaki harmonik atım değişimlerinin bin yıllık iklim değişikliklerine katkıda bulunabileceği öne sürülmüştür. Bugüne kadar bin yıllık iklim değişiklikleri ile güçlü bir bağlantı bulunamamıştır.^[11]

Şekil 1: Shoemaker-Levy 9 Kuyruklu Yıldızı'nın 1994 yılında, 1992 yılındaki bir geçiş sırasında Jüpiter'in gelgit kuvvetlerinin etkisiyle parçalanmasının ardından.

Gelgit etkileri özellikle nötron yıldızları ya da kara delikler gibi yüksek kütleli küçük cisimlerin yakınında belirginleşir ve bu cisimler içe doğru akan maddenin "spagettileşmesinden" sorumludur. Gelgit kuvvetleri, çeken cisimlerin Ay ve daha az ölçüde Güneş olduğu Dünya okyanuslarının gelgitini yaratır. Gelgit kuvvetleri aynı zamanda gelgit kilitlenmesinden, gelgit ivmesinden ve gelgit ısınmasından da sorumludur. Gelgitler ayrıca sismisiteye de neden olabilir.

Gelgit kuvvetleri, dünyanın iç kısmında iletken sıvılar üreterek dünyanın manyetik alanını da etkiler.^[12]

Şekil 2: Bu simülasyon, süper kütleli bir kara deliğin yerçekimsel gelgitleri tarafından parçalanan bir yıldızı göstermektedir.

Ayrıca bakınız[değiştir | kaynağı değiştir]

Kaynakça[değiştir | kaynağı değiştir]

^ "Hubble Views a Cosmic Interaction". nasa.gov. NASA. 11 Şubat 2022. 11 Şubat 2022 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 9 Temmuz 2022.
^ "On the tidal force" 10 Ocak 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi., I. N. Avsiuk, in "Soviet Astronomy Letters", vol. 3 (1977), pp. 96–99.
^ See p. 509 in "Astronomy: a physical perspective", M. L. Kutner (2003).
^ R Penrose (1999). The Emperor's New Mind: Concerning Computers, Minds, and the Laws of Physics. Oxford University Press. s. 264. ISBN 978-0-19-286198-6. tidal force.
^ Thérèse Encrenaz; J -P Bibring; M Blanc (2003). The Solar System. Springer. s. 16. ISBN 978-3-540-00241-3.
^ "2018 CODATA Value: Newtonian constant of gravitation". The NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty. NIST. 20 May 2019. Erişim tarihi: 2019-05-20.
^ R. S. MacKay; J. D. Meiss (1987). Hamiltonian Dynamical Systems: A Reprint Selection. CRC Press. s. 36. ISBN 978-0-85274-205-1.
^ Rollin A Harris (1920). The Encyclopedia Americana: A Library of Universal Knowledge. 26. Encyclopedia Americana Corp. ss. 611-617.
^ "The Tidal Force | Neil deGrasse Tyson". www.haydenplanetarium.org. 14 Aralık 2010 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 10 Ekim 2016.
^ Keeling, Charles D.; Whorf, Timothy P. (5 Ağustos 1997). "Possible forcing of global temperature by the oceanic tides". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 94 (16): 8321-8328. ISSN 0027-8424. PMID 11607740.
^ Munk, Walter; Dzieciuch, Matthew; Jayne, Steven (15 Şubat 2002). "Millennial Climate Variability: Is There a Tidal Connection?". Journal of Climate (İngilizce). 15 (4): 370-385. doi:10.1175/1520-0442(2002)015<0370:MCVITA>2.0.CO;2. ISSN 0894-8755. 23 Ekim 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 9 Ekim 2023.
^ "Hungry for Power in Space". New Scientist. 123: 52. 23 Eylül 1989. Erişim tarihi: 14 Mart 2016.

Dış bağlantılar[değiştir | kaynağı değiştir]

Gravitational Tides by J. Christopher Mihos of Case Western Reserve University
Audio: Cain/Gay – Astronomy Cast Tidal Forces – July 2007.
Gray, Meghan; Merrifield, Michael. "Tidal Forces". Sixty Symbols. Brady Haran for the University of Nottingham. 11 Haziran 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi.
Pau Amaro Seoane. "Stellar collisions: Tidal disruption of a star by a massive black hole". 4 Mayıs 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 28 Aralık 2018.
Myths about Gravity and Tides by Mikolaj Sawicki of John A. Logan College and the University of Colorado.
Tidal Misconceptions by Donald E. Simanek

[1] "Hubble Views a Cosmic Interaction". nasa.gov. NASA. 11 Şubat 2022. 11 Şubat 2022 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 9 Temmuz 2022.

[2] "On the tidal force" 10 Ocak 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi., I. N. Avsiuk, in "Soviet Astronomy Letters", vol. 3 (1977), pp. 96–99.

[3] See p. 509 in "Astronomy: a physical perspective", M. L. Kutner (2003).

[Penrose-4] R Penrose (1999). The Emperor's New Mind: Concerning Computers, Minds, and the Laws of Physics. Oxford University Press. s. 264. ISBN 978-0-19-286198-6. tidal force.

[Blanc-5] Thérèse Encrenaz; J -P Bibring; M Blanc (2003). The Solar System. Springer. s. 16. ISBN 978-3-540-00241-3.

[physconst-G-6] "2018 CODATA Value: Newtonian constant of gravitation". The NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty. NIST. 20 May 2019. Erişim tarihi: 2019-05-20.

[MacKay-7] R. S. MacKay; J. D. Meiss (1987). Hamiltonian Dynamical Systems: A Reprint Selection. CRC Press. s. 36. ISBN 978-0-85274-205-1.

[Americana-8] Rollin A Harris (1920). The Encyclopedia Americana: A Library of Universal Knowledge. 26. Encyclopedia Americana Corp. ss. 611-617.

[Tyson-9] "The Tidal Force | Neil deGrasse Tyson". www.haydenplanetarium.org. 14 Aralık 2010 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 10 Ekim 2016.

[10] Keeling, Charles D.; Whorf, Timothy P. (5 Ağustos 1997). "Possible forcing of global temperature by the oceanic tides". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 94 (16): 8321-8328. ISSN 0027-8424. PMID 11607740.

[11] Munk, Walter; Dzieciuch, Matthew; Jayne, Steven (15 Şubat 2002). "Millennial Climate Variability: Is There a Tidal Connection?". Journal of Climate (İngilizce). 15 (4): 370-385. doi:10.1175/1520-0442(2002)015<0370:MCVITA>2.0.CO;2. ISSN 0894-8755. 23 Ekim 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 9 Ekim 2023.

[12] "Hungry for Power in Space". New Scientist. 123: 52. 23 Eylül 1989. Erişim tarihi: 14 Mart 2016.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

g t d Fiziksel oseonografya
Dalgalar	Hava dalga teorisi Balantine ölçeği Benjamin–Feir kararsızlığı Boussinesq yaklaşımı Dalga kırılması Clapotis Cnoidal dalga Deniz ötesi Dağılma Kenar dalgası Ekvator dalgası Getir Yerçekimi dalgası Green yasası Yerçekimi olmayan dalga İç dalga Iribarren numarası Kelvin dalgası Kinematik dalga Kıyı boyu sürüklenme Luke'un varyasyon ilkesi Hafif eğim denklemi Radyasyon stresi Dev dalgalar Rossby dalgası Rossby yerçekimi dalgaları Deniz durumu Seş Önemli dalga yüksekliği Soliton Stok sınır katmanı Stok kayması Stokes dalgası Kabarık Trokoidal dalga Tsunami megatsunami Alt akıntı Ursell numarası Dalga hareketi Dalga tabanı Dalga yüksekliği Doğrusal olmayan dalga Dalga enerjisi Dalga radarı Dalga kurulumu Dalga sığlaşması Dalga türbülansı Dalga–akım etkileşimi Dalgalar ve sığ su tek boyutlu Saint-Venant denklemleri sığ su denklemleri Rüzgar ayarı Rüzgar dalgası modeli
Sirkülasyon	Atmosfer döngüsü Baroklinlik Sınır akımı Coriolis etkisi Coriolis–Stokes kuvveti Craik–Leibovich girdap kuvveti İniş Eddy Ekman katmanı Ekman spirali Ekman ulaşım El Niño–Güney Salınımı Küresel iklim modeli Jeokimyasal Okyanus Kesitleri Çalışması Jeostrofik akım Küresel Okyanus Veri Analizi Projesi Körfez Akıntısı Halotermal sirkülasyon Humboldt Akıntısı Hidrotermal dolaşım Langmuir dolaşımı Kıyı boyu sürüklenme Döngü Akımı Modüler Okyanus Modeli Okyanus akıntısı Okyanus dinamikleri Okyanus dinamik termostatı Çeken akıntı Princeton okyanus modeli Okyanus döngüsü Yeraltı akıntıları Sverdrup bakiyesi Termohalin döngü kapatma Yukarı doğru akıntı Rüzgar tarafından üretilen akım Anafor Dünya Okyanus Dolaşımı Deneyi
Gelgitler	Amphidromik nokta Dünya gelgiti Gelgit başı İç gelgit Gelgit aralığı Perigean bahar gelgiti Gelgit gelgiti Onikinci kural Durgun su Mareograf Gelgit deliği Gelgit kuvveti Gelgit enerjisi Gelgit yarışı Gelgit aralığı Gelgit rezonansı Gelgit göstergesi Gelgit çizgisi Gelgit teorisi
Yeryüzü şekli	Cehennem hayranı Abisal ova Mercan adası Batimetrik çizelge Kıyı coğrafyası Soğuk sızıntı Kıta kenarı Kıta yükselişi Kıta sahanlığı Kontur Guyot Hidrografya Knoll Okyanus havzası Okyanus platosu Okyanus çukurlukları Pasif kıta kenarı Deniz yatağı Deniz dağı Denizaltı kanyonu Deniz altı volkanları
Levha tektoniği	Yakınlaşan levha sınırları Uzaklaşan levha sınırı Kırık bölgesi Hidrotermal baca Deniz jeolojisi Okyanus ortası sırtı Mohorovičić süreksizliği Vine–Matthews–Morley hipotezi Okyanusal kabuk Dış siper kabarması Sırt itme Deniz tabanı yayılması Döşeme çekme Döşeme emme Döşeme penceresi Yitim zonu Transform fay Volkanik yay
Okyanus bölgeleri	Bentik Derin okyanus suyu Derin deniz Kıyı bölgesi Mezopelajik Okyanus Pelajik Fotik Sörf Dalga yalama zonu
Deniz seviyesi	Tsunamilerin Derin Okyanus Değerlendirmesi ve Raporlanması Gelecekteki deniz seviyesi Küresel Deniz Seviyesi Gözlem Sistemi Kuzey Batı Sahanlığı Operasyonel Oşinografi Sistemi Deniz seviyesi eğrisi Deniz seviyesinin yükselmesi Deniz seviyesi düşüşü Dünya Jeodezik Sistemi
Akustik	Derin saçılma katmanı Hidroakustik Okyanus akustik tomografisi Sofar bombası SOFAR kanalı Su altı akustiği
Uydular	Jason-1 Jason-2 (Okyanus Yüzeyi Topografisi Misyonu) Jason-3
İlgili	Asitlenme Argo Bentik iniş aracı Suyun rengi DSV Alvin Marjinal deniz Okyanus enerjisi Deniz kirliliği Bağlama Ulusal Oşinografi Veri Merkezi Okyanus Deniz Keşifler Gözlemler Yeniden analiz Okyanus yüzey topografyası Okyanus sıcaklığı Okyanus ısıl enerji dönüşümü Okyanus bilimi Oşinografinin ana hatları Pelajik tortu Deniz yüzeyi mikro tabakası Deniz yüzeyi sıcaklığı Deniz suyu Küre Üzerindeki Bilim Tabakalaşma Termoklin Su altı planörü Su sütunu Dünya Okyanus Atlası Dünya atmosferi
Diğer	Nehirler, göller, akarsular ve kaynaklar Kıyı coğrafyası Doğal kaynaklar Akarsu morfolojisi Dünya'nın yeryüzü şekilleri Dünya'daki okyanuslar ve denizler Coğrafya dalları

Gelgit kuvveti nedir?, Gelgit kuvveti anlamı nedir?, Gelgit kuvveti ne demektir?