Çözüm Adımları:
1. Adım: Kütle Çekim Kuvveti Formülü
İki cisim arasındaki kütle çekim kuvveti (F) şu formülle hesaplanır: F = G * (m₁ * m₂) / r², burada G kütle çekim sabiti, m₁ ve m₂ cisimlerin kütleleri, r ise aralarındaki uzaklıktır.
2. Adım: Başlangıç Durumu
Soruda başlangıçtaki kütle çekim kuvveti F olarak verilmiştir. Bu durumda F = G * (m₁ * m₂) / r² şeklinde yazabiliriz.
3. Adım: Yeni Durumdaki Değişiklikler
Yeni durumda değişiklikler şunlardır:
- Birinci cismin kütlesi 2 katına çıkarılır: m₁' = 2m₁
- İkinci cismin kütlesi yarıya düşürülür: m₂' = m₂ / 2
- Gezegenler arasındaki uzaklık 2 katına çıkarılır: r' = 2r
4. Adım: Yeni Kütle Çekim Kuvvetinin Hesaplanması
Yeni kütle çekim kuvveti (F') için formülü yeniden yazarız:
F' = G * (m₁' * m₂') / (r')²
Değişen değerleri yerine koyalım:
F' = G * ( (2m₁) * (m₂ / 2) ) / (2r)²
F' = G * ( m₁ * m₂ ) / (4r²)
F' = (1/4) * [ G * (m₁ * m₂) / r² ]
5. Adım: Sonuç
G * (m₁ * m₂) / r² ifadesi başlangıçtaki F kuvvetine eşit olduğundan, yeni kuvveti F cinsinden ifade edebiliriz:
F' = (1/4) * F
Yani, yeni kütle çekim kuvveti F/4 olur.