Güneş, Dünya ve Ay gökyüzünde hareketsiz duran cisimler değildir. Her biri kendi ekseni çevresinde döner; Dünya Güneş’in, Ay da Dünya’nın çevresinde dolanır. Ay ayrıca Dünya ile birlikte Güneş çevresindeki yolculuğa katılır. Bu hareketleri doğru anlamak için yön, süre ve hareket türünü ayrı ayrı incelemek gerekir.
Bu konuda dönme ile dolanmayı ayıracak, üç gök cisminin hareketlerini karşılaştıracak ve görünür hareket ile gerçek hareket arasındaki ilişkiyi açıklayacaksın.
Dönme ve dolanma arasındaki fark
Bir gök cisminin kendi ekseni çevresindeki hareketine dönme, başka bir gök cisminin çevresindeki hareketine dolanma denir. Dünya’nın kendi ekseni çevresinde dönmesi ve Güneş çevresinde dolanması bu iki harekete örnektir.
Bir sporcu kendi bulunduğu yerde çevresini dönüyorsa dönme hareketini; oyun alanının çevresinde tur atıyorsa dolanma hareketini modelleyebilir. Bu benzetme hareket türlerini ayırmaya yarar, gök cisimlerinin gerçek hız ve uzaklıklarını göstermez.
| Gök cismi | Kendi ekseni çevresinde | Başka cismin çevresinde |
|---|---|---|
| Güneş | Döner | Bu ünitede dolanması ele alınmaz. |
| Dünya | Yaklaşık 24 saatte döner | Güneş çevresinde yaklaşık 365 gün 6 saatte dolanır. |
| Ay | Yaklaşık 27 gün 8 saatte döner | Dünya çevresinde yaklaşık aynı sürede dolanır; Dünya ile Güneş çevresinde de hareket eder. |
Güneş’in hareketi
Güneş kendi ekseni çevresinde döner. Güneş lekelerinin farklı zamanlarda yer değiştirmesi, bu dönme hareketini anlamaya yardımcı olan gözlemlerden biridir. Kitapta Güneş’in batıdan doğuya, yani saat yönünün tersine döndüğü belirtilir.
Güneş’i sabah doğu yönünde, gün içinde gökyüzünde farklı konumlarda ve akşam batı yönünde görürüz. Bu günlük görünür hareketin temel nedeni Dünya’nın kendi ekseni çevresindeki dönüşüdür. “Güneş gün boyunca Dünya’nın çevresinde dolaşır.” açıklaması doğru değildir.
Dünya’nın hareketleri ve süreleri
Dünya kendi ekseni çevresinde batıdan doğuya doğru döner. Bu hareket saat yönünün tersine gösterilir ve yaklaşık 24 saatte tamamlanır. Bir günlük zaman ölçüsü bu hareketle ilişkilidir.
Dünya aynı zamanda Güneş’in çevresinde dolanır. Bir dolanım yaklaşık 365 gün 6 saat sürer. Bu süre bir yılla ilişkilidir. Dönme ve dolanmanın süreleri birbirine eşit değildir: biri yaklaşık bir gün, diğeri yaklaşık bir yıldır.
Güneş’in gün içinde farklı konumlarda görünmesi Dünya’nın dönmesiyle ilgilidir. Dünya’nın Güneş çevresindeki dolanması ise çok daha uzun süreli bir harekettir. Bir soruda “günlük görünüm” ve “yıllık hareket” ifadelerine dikkat etmek, hangi hareketin sorulduğunu bulmayı kolaylaştırır.
Ay’ın birbiriyle bağlantılı hareketleri
Ay kendi ekseni çevresinde döner ve Dünya’nın çevresinde dolanır. Bu iki hareketin yönü kitapta saat yönünün tersi olarak verilir. Dönme ve Dünya çevresindeki dolanma süreleri yaklaşık olarak eşittir; bu nedenle Dünya’dan Ay’ın hep aynı yüzünü görürüz.
Ay’ın hareketi bununla bitmez. Dünya Güneş çevresinde dolanırken Ay da Dünya ile birlikte Güneş çevresinde hareket eder. Ay’ın izlediği yolu açıklarken hem Dünya çevresindeki dolanmasını hem de Dünya ile Güneş çevresindeki hareketini düşünmeliyiz.
Yaklaşık 27 gün 8 saatlik dönme/dolanma süresi ile yaklaşık 29,5 günlük evre döngüsü aynı kavram değildir. İlki Ay’ın kendi dönüşü ve yıldızlara göre Dünya çevresindeki dolanımıyla; ikincisi aynı evrenin Güneş’e göre yeniden görülmesiyle ilgilidir. Bu sınıf düzeyinde iki değerin farklı olayları anlattığını bilmek yeterlidir.
Hareket yönlerini nasıl okuruz?
Kitaptaki şemalarda Güneş, Dünya ve Ay’ın ele alınan dönme ve dolanma hareketleri saat yönünün tersine gösterilir. Bir okun yönünü yorumlarken şemaya hangi taraftan baktığımız önemlidir. Bütün okları aynı bakış yönünden karşılaştırmalıyız.
Saatin akrep ve yelkovanının ilerlediği yön saat yönüdür. Bunun tersi saat yönünün tersidir. Dünya’nın batıdan doğuya dönüşü, standart kuzeyden bakış şemasında saat yönünün tersine karşılık gelir.
Bir şema hareketin yönünü gösterebilir; fakat gök cisimleri arasındaki gerçek uzaklıkları ve büyüklükleri doğru ölçekte vermeyebilir. Okun büyük çizilmesi cismin daha hızlı hareket ettiği anlamına gelmez.
Hacimsel büyüklükleri karşılaştıralım
Hacim, bir cismin uzayda kapladığı yerdir. Güneş, Dünya ve Ay’ın hacimsel büyüklük sırası Güneş > Dünya > Ay biçimindedir. Gökyüzündeki görünür büyüklük bu sırayı tek başına göstermez; uzaklık görünümü etkiler.
Bir modelde büyük bir top Güneş’i, orta büyüklükte bir top Dünya’yı, küçük top Ay’ı temsil edebilir. Model, büyüklük sırasını göstermeye yardımcı olur. Toplar gerçek oranlarda seçilmediyse “Güneş Dünya’nın tam üç katıdır.” gibi sayısal bir sonuç çıkarılamaz.
Model hazırlarken iki ayrı amacı belirt:
- Topların büyüklükleri hacimsel sıralamayı gösterir.
- Topların izlediği yollar dönme ve dolanma ilişkisini gösterir.
Bir modelin hem hareketi hem büyüklüğü göstermesi isteniyorsa parçaların yanlışlıkla çarpışmaması, okların okunabilmesi ve hangi cismin neyi temsil ettiğinin yazılması gerekir.
Görünür hareket ile gerçek hareket
Sabah Güneş’i doğuda, öğle saatlerinde daha yukarıda, akşam batıda görmemiz Güneş’in bir günde Dünya’nın çevresinde tur attığını göstermez. Dünya batıdan doğuya döndüğü için Güneş gökyüzünde doğudan batıya ilerliyormuş gibi görünür.
Hareketli bir araçtan dışarı baktığında yol kenarındaki ağaçların geriye gidiyormuş gibi görünmesi buna benzer. Ağaçların hareket etmediğini, gözlemcinin bulunduğu aracın hareket ettiğini biliriz. Gök cisimlerinde de gözlemcinin Dünya üzerinde hareket ettiğini hesaba katmalıyız.
Açıklamalı örnekler
Örnek 1: 24 saatlik hareket
“Dünya’nın yaklaşık 24 saatte tamamladığı hareket hangisidir?”
Çözüm: Bu süre Dünya’nın kendi ekseni çevresindeki dönmesine aittir. Güneş çevresindeki dolanımı yaklaşık 365 gün 6 saat sürer.
Örnek 2: Ay’ın aynı yüzü
Ay’ın dönme süresi dolanma süresinden çok daha uzun olsaydı Dünya’dan yine hep aynı yüzü görülür müydü?
Çözüm: Hayır. Aynı yüzün görülmesi, iki sürenin yaklaşık eşit olmasıyla ilişkilidir. Süreler belirgin biçimde farklı olsaydı Dünya’ya farklı yüzler dönerdi.
Örnek 3: Meyvelerle model
Karpuz, elma ve erikle Güneş–Dünya–Ay büyüklük sırası modelleniyor.
Çözüm: En büyük karpuz Güneş’i, orta büyüklükteki elma Dünya’yı, en küçük erik Ay’ı temsil eder. Bu model yalnız sıralamayı gösterir; gerçek hacim oranlarını vermez.
Örnek 4: Güneş’in gün içindeki konumu
Bir öğrenci sabah ve akşam Güneş’in farklı yönde görünmesini Güneş’in Dünya çevresinde dolanmasına bağlıyor.
Çözüm: Gün içindeki görünür değişimin temel nedeni Dünya’nın kendi ekseni çevresindeki dönmesidir. Gözlemci Dünya ile birlikte hareket eder.
Sık karıştırılan noktalar
- Dönme kendi ekseni, dolanma başka bir cisim çevresindeki harekettir.
- Dünya’nın dönmesi yaklaşık 24 saat; Güneş çevresinde dolanması yaklaşık 365 gün 6 saat sürer.
- Ay’ın Dünya çevresinde dolanması, Dünya ile birlikte Güneş çevresinde hareket etmesine engel değildir.
- Gökyüzünde küçük görünmek gerçek hacmin küçük olduğunu kanıtlamaz.
- Şemadaki ok büyüklüğü hız veya uzaklık ölçüsü değildir.
Konuyu tekrar edelim
Güneş, Dünya ve Ay kendi eksenleri çevresinde döner. Dünya Güneş’in, Ay Dünya’nın çevresinde dolanır; Ay ayrıca Dünya ile Güneş çevresindeki harekete katılır. Dünya’nın dönmesi yaklaşık bir gün, Güneş çevresindeki dolanması yaklaşık bir yıl sürer. Ay’ın dönme ve Dünya çevresindeki dolanma sürelerinin yaklaşık eşit olması aynı yüzünü görmemizi sağlar. Hacimsel büyüklük sırası Güneş, Dünya ve Ay’dır. Hareket şemalarını yorumlarken yön, süre, ölçek ve gözlemcinin konumu ayrı ayrı değerlendirilmelidir.