Bir cisim başka bir cisme nasıl kuvvet uygular? Yalnızca bir kuvvet uygulanabilir mi? Yoksa kuvvet hep çiftler halinde mi uygulanır? Etki tepki ilkesi (prensibi ya da yasası da denir) işte bu soruların yanıtıdır.
Newton’un Hareket Kanunlarının üçüncüsü etki tepki yasasını kullanarak bu sorulara cevaplar arayacağız.
Daha önce kuvvetleri temas gerektiren ve temas gerektirmeyen kuvvetler olarak ikiye ayırmıştık. Kuvvetin iki cisim ya da sistem arasındaki etkileşim olduğunu öğrenmiştik. Ama bir cismin başka bir cisme kuvveti nasıl uyguladığını incelemedik. Öyleyse sorumuz şu: bir cisim başka bir cisme nasıl kuvvet uygular? Bu soruyu araştırmanın bir yolu bir cismin başka bir cisme kuvvet uyguladığı durumları incelemek olabilir.
Etki Tepki Yasası Örnekleri
Şu videoyu seyrettikten sonra etki tepki yasasıyla ilgili düşünelim:
- Uzay istasyonundaki bu astronotlar birbirlerini itince zıt yönde hızlanıyorlar. Yumruklarının birbirine değdiği yerde sağdaki astronot soldakine, soldaki de sağdakine büyüklükleri eşit ve zıt yönlü kuvvetler uyguluyorlar. Birbirlerine aynı anda kuvvet uyguladıkları için her ikisi de zıt yönde ivmeleniyor.
- Patenli iki öğrenci birbirlerini avuçlarıyla itiyorlar. Avuçlarının değdiği noktalarda sağdaki öğrenci soldakine, soldaki de sağdakine
büyüklükleri eşit ve zıt yönlü kuvvetler uyguluyorlar, ve zıt yönlerde ivmelenmeye başlıyorlar. Peki öğrencilerden yalnızca biri diğerini itseydi ne olurdu? Yorumlara cevabınızı yazabilirsiniz. - Çocuk parkında bir adam yaylı bir oyuncağın üstüne çıkıyor. Adamın ağırlığı yayı sıkıştıran aşağı yönlü bir kuvvet uyguluyor. Yay da adamın üstünde ağırlığına eşit yukarı yönlü bir kuvvet uyguluyor.
- Bir kadın sandalyeye oturuyor. Kadının ağırlığı sandalyeye bir kuvvet uyguluyor.Sandalye de kadına kadının ağırlığına eşit ve yukarı yönlü bir kuvvet uyguluyor.
- Yüzücü havuzun sonuna gelince takla atıp duvarı ayağıyla itiyor. Havuzun duvarı da yüzücüyü zıt yönde ve eşit bir kuvvetle itiyor. Yüzücü üzerine duvarın uyguladığı kuvvetten dolayı ivmelenir. Ama duvarın kütlesi çok büyük olduğu için hareket etmez.
- Bir kişi duvarı eliyle itiyor. Duvara sağa doğru bir kuvvet uyguluyor. Duvar da bu kişinin elini eşit ve sola doğru bir kuvvetle itiyor.
Etki Tepki Prensibi bir kaç örnek daha
Bir de etki tepki ilkesiyle ilgili şu videoya bakalım:
- İki öğrenci birbirlerine bir basket topunu atıyorlar. İlk öğrenci topu attığında topa sağa doğru bir kuvvet uyguluyor. Top da öğrenciye sola doğru bir kuvvet uyguluyor. Sonuçta top sağa öğrenci de sola doğru ivmeleniyor. İkinci öğrenci topu atınca top sola doğru, öğrenci sağa doğru ivmeleniyor. İkinci öğrencinin sola doğru topa uyguladığı etki kuvvetine karşı top da öğrenciye sağa doğru tepki kuvveti uyguluyor.
- Bir hovercraft’ın üstünde oturan öğrenciye bir sağlık topu atılıyor, öğrenci de sonra topu tekrar atıyor. Topu atarken topun üstüne sağa doğru bir kuvvet uyguluyor. Top da öğrenciye sol yönde bir kuvvet uyguluyor. Top sağa, öğrenci sola doğru hareket etmeye başlıyor.
- Yangın söndürmeye çalışan itfaiyeci hortumu elinden kaçırıyor. Hortumdan fışkıran suya ileriye doğru bir kuvvet uygulanıyor. Fışkıran su da itfaiyeciye geriye doğru bir kuvvet uyguluyor. Su ileri doğru, itfaiyeci geri doğru hareket ediyor. Su taneciklerini küçük toplar olarak düşünürsek, birbirlerine top atan öğrencilerin başına gelen olaya benzediğini fark edebiliriz.
- Kaykayın üstünde elinde bir yangın söndürme tüpü tutan bir öğretmen var. Öğretmen yangın söndürme tüpünü açtığı zaman tüpten çıkan gaza öne doğru bir kuvvet uygulanıyor. Gaz da öğretmene arkaya doğru bir kuvvet uyguluyor. Gaz öne doğru öğretmen arkaya doğru ivmeleniyor.
- Bir roket ateşleniyor. Roketin altından çıkan gaza aşağı yönde bir kuvvet uygulanıyor. Çıkan gaz rokete yukarı yönde tepki kuvveti uyguluyor. Böylece gaz aşağı yönde roket de yukarı yönde hareket etmeye başlıyor.
Kuvvetler daima çiftler halinde uygulanır
Newton’un üçüncü hareket yasası kuvvetlerin her zaman çiftler halinde ortaya çıktığını söyler. Yani aslında hiçbir zaman tek başına bir kuvvet olamaz. Böyle söylendiğinde garip gelebilir, ama az önceki durumu düşünelim. Eğer siz arkadaşınızı iterseniz, arkadaşınızın üstünde bir kuvvet uygulamış olursunuz. Aynı anda arkadaşınızda sizi itmiş olur. Böylece sizin arkadaşınızı itmeniz kuvvet çiftinin ilki, arkadaşınızın sizi itmesi de ikincisi olur. Siz arkadaşınıza bir etki kuvveti uyguladığınızda, arkadaşınızda size aynı büyüklükte ama zıt yönde bir tepki kuvveti uygular. İşte bu yüzden, Newton’un üçüncü yasasına etki tepki kanunu denir.
Kuvvet iki cisim arasındaki etkileşimdir. Etki tepki yasası da bu durumun sonucudur. İki cisim etkileştiği için hep iki kuvvet uygulanır. Bu konuda dikkat etmemiz gereken, etki tepki kuvvet çiftlerinin hep farklı cisimler üzerinde uygulanmasıdır. Bir cisim ikinci cisme etki kuvveti uygularsa, ikinci cisim ilk cismin üzerine tepki kuvveti uygular.
Etki kuvveti tepki kuvvetinin sebebi değildir. Biri önce diğeri sonra oluşmaz, ikisi de aynı anda oluşur. Bu yüzden iki cisim birbirine kuvvet uyguladığında, hangisinin etki hangisinin tepki kuvveti olduğu aslında size kalmıştır. İlk cismin uyguladığı kuvvete etki derseniz, ikinci cismin uyguladığı kuvvet tepki olur. Ama ikinci cismin uyguladığı kuvvete etki diyebilirsiniz. Bu durumda ilk cismin uyguladığı kuvvet tepki olur. Yani,etkiye tepki, tepkiye etki derseniz, aynı şeyi söylemiş olursunuz.
Kuvvet uygulamak için canlı olmak gerekmez
Aklınıza bir cismin kuvvet uygulayabilmesi için canlı olması gerektiği fikri gelmiş olabilir. Canlı olmayan bir cisim nasıl kuvvet uygulayabilir diye düşündüyseniz, yayları düşünmeniz işinize yarayabilir. Örneğin, yaylı bir oyuncağın üstünde ayakta durursanız, yayın ayaklarınızı ittiğini hissedersiniz. Ağırlığınız yayı sıkıştırır, yay da sıkışmaya karşı koyan bir kuvvet uygular. Sert cisimleri, söz gelimi yeri, küçük yaylardan oluşmuş olarak düşünebiliriz. Yere bastığınızda, yerde sanki küçük yaylar sizin sıkıştırmanıza karşı koyuyorlarmış gibi sizi yukarı iterler. Bir sandalyede otururken kalçanız sandalyeye aşağı yönde bir etki kuvveti uygular,sandalye de kalçanıza yukarı yönde tepki kuvveti uygular. Ağırlığınızın büyüklüğüne denk olan tepki kuvveti, ağırlığınızın zıt yönünde ve sizin üzerinize uygulanır. Sandalyenin yüzeyinde küçük yayların sıkıştırıldığını hayal edebilirsiniz.
Eğer elinizle bir duvarı iterseniz, duvarın da elinizi ittiğini hissedersiniz. Duvarı elinizle ne kadar çok iterseniz, duvarında elinizi o kadar çok ittiğini fark edersiniz. Ayaklarınız yere sabitken duvarı iterseniz, ne duvar hareket eder ne de siz. Ama bastığınız yerin tabanı buz olsaydı, yani sürtünme olmasaydı, tıpkı yüzücünün havuzun duvarını ayaklarıyla itince hareket ettiği gibi, siz de geriye doğru hareket ederdiniz.
Öyleyse, bir cisim diğer cisme kuvveti nasıl uygular sorumuzun yanıtı şöyledir: Bir cisim başka bir cisme bir kuvvet uyguladığı anda ikinci cisim de ilk cisme eşit ve zıt yönlü başka bir kuvvet uygular. Kuvvetler hep çiftler halinde oluşur, ama bu kuvvetlerin biri bir cismin, diğeri öteki cismin üzerine etkir.
Etki Tepki Yasası Örnek Soru 1
Bir otobüs giderken bir sinek ön camına çarpıyor. Otobüsün camının sineğe uyguladığı kuvvet mi, yoksa sineğin otobüsün camına uyguladığı kuvvet mi daha büyüktür?
Çözüm:
Bu aldatmacalı bir soru. Otobüs daha büyük olduğu için sineğe uyguladığı kuvvetin daha büyük olduğunu düşünmüş olabilirsiniz. Ama aslında etki tepki prensibine göre ikisi de eşit ve zıt yönlü olmak zorunda. Serbest cisim diyagramını çizip görelim:
- FSO çarpışma sırasında sineğin otobüse uyguladığı kuvvet, yönü sola doğru.
- FOS çarpışma sırasında otobüsün sineğe uyguladığı kuvvet, yönü sağa doğru.
- İkisi de birbirine eşit.
Etki tepki ilkesi ile ilgili Kazanımlar
9.3.3.3. Etki-tepki kuvvetlerini örneklerle açıklar.
- Yatay ve düşey düzlemlerde etki-tepki kuvvetlerinin gösterilmesi sağlanır.
- Matematiksel hesaplamalara girilmez.
etki ve tepki kuvvetleri birbirine eşit DEĞİLDİR. Ters yönlü verktörel büyüklüklere eşit diyemeyiz. Yalnızca büyüklükleri eşittir.
Doğru.
Eşit diyebiliriz çünkü burdaki eşitlik sayısal değerinkidir. Ve vektörler yalnızca yön belirtir.
arkadaş madem bilmiyosun yanlış bilgi verme nereye eşit diyebiliriz sadece büyüklüğü eşit denir basit fizik ya bu
Elektriksel ya da manyetik kuvvetler etki tepki kanununa örnek verilebilir mi?
Evet verilebilir
kafama bir şey takıldı mesela yayın üzerine çıkan bir adam yayın boyunu kısaltıyor ama etki tepkiye eşit yani boyunun aynı kalması gerekmiyor mu?
Yayın boyunun kısalması etki tepkiye ters bir durum değil. Etki tepki kuvvet çiftleriyle ilgili.
fizik profesörümüsün sen ne öyle her şeye atlıyon
etki Tepki kuvvetleri ayni cisim uzerinde midir
Hayır. Birinci cisim ikinciye etki kuvveti uygular, bu kuvvet ikinci cismin üstündedir. İkinci cisim birinciye tepki kuvveti uygular, bu kuvvet birinci cismin üzerindedir.
Peki etki tepkinin formülü ne sorularda nasıl yapicaz
Formülü değil hangi kuvvet etki (hangi cismin üstünde) hangi kuvvet tepki bunları belirlemeniz gerekiyor.
Temas olmadan da etki tepkiden söz edebilir miyiz
Evet. Örneğin, elektrik yükleri temas olmadan birbirine kuvvet uygular. Bu kuvvetler de çiftler halindedir, biri etki diğeri tepki. Kütle çekim kuvveti için de aynı durum söz konusu.
Öğrencinin birisi duruyor digeri ise onu itiyor her ikisi harekete baslar ama zit yönde olur sorunun cevabi böyle mi yanitlarsaniz sevinirim :))
Buz olsun zemin. Ne olur? Tam dediğiniz gibi olmaz mı?
10 kiloluk elmayı tartıyoruz misal. Başkale dünyada etki eden net kuvvetin kaç olduğunu soruyor？¿
Etki tepki yüzünden sıfır olurmuş ama net kuvvet dediği için etki ve tepkiyi topluyor muyuz?
Elmayı tartarken tartı ile elmaya bir kuvvet uyguluyoruz. Elma da tarttığımız tartı mekanizmasına bir kuvvet uyguluyor. Aynı cismin üzerindeki kuvvetleri topluyoruz, bu durumda elma cismimiz. Yerçekimi ve tartının tepki kuvveti net kuvveti sıfır yapıyor ve elma duruyor.
teşekkür ederim çok faydalıydı 🙂
Hocam şimdi sandallarda küreklerle suyu iteriz,su da bu etki kuvvetine tepki göstererek mi sandal ileri gider? Ayrıca öyleyse bizim kürekle uyguladığımız kuvvet küçük olur sandal ve bizim kitlemiz fazla olduğundan F=m.a ya göre bu itme zor gibi görünüyor. (Akıntıyı ele almazsak)
“sandallarda küreklerle suyu iteriz,su da bu etki kuvvetine tepki göstererek mi sandal ileri gider?”. Evet. İki kuvvet de birbirine eşit olur. Kütlemiz çoksa ivmemiz küçük olur ama yine hareket ederiz. Bu konuyu daha ayrıntılı olarak momentum kavramını anlatırken açıklayacağız.
Hocam etii-tepki kuvvetlerinin yönleri zıt olup birbirlerini yok eder cümlesi neden yanlış
Çünkü başka cisimler üzerinde uygulanıyorlar, aynı cisim üzerinde değil.
Hocam bir soru daha soracağım mesela top hareketli bir şekilde ayağımıza geliyor biz de topa vuruyoruz ve topa kuvvet uyguluyoruz bunun sonucunda hem etki-tepki hem de bizim kuvvetimizle top ileri gidiyor eğer ki biz topa vurmasaydık bacağımızı sabit tutsaydık ve top yine aynı hızla gelseydi bu sefer sadece etki tepki kuvvetinin etkisi ile ileri gidecekti. Birincide daha ileri gider değil mi? Ama şu soru kafama takıldı mesela top geliyor ya topa vuruyoruz anlık bir vurma olsa yani o vuruş çok kısa sürede gerçekleşse yine topa uyguladığımız ileri yönlü kuvvet etki eder mi topa ? Şöyle de düşünebiliriz anlık olarak fotoğraf çektik tam top ayağımıza çarparken biz de topa ileri yönlü vurduk ama fotoğraf çektiğimizde sanki sabit bir yüzeymiş gibi oluyor ayağımız böyle mantıkla çok kısa süreli top ayağımıza değse yine de ayağımızın ileri yönli kuvveti etki eder mi ? Çok uzun oldu kusura bakmayın.
Ayağımızın hızı olup da topa vurursak, topa daha çok kuvvet etkir. Kısa süre de dokunsalar da kuvvet etkir. Bu olayın ayrıntılarını momentum kavramında öğreneceksiniz.
Teşekkürler hocam
Hocam roketlerin havalanması momentum sayesinde mi yoksa etki-tepki sayesinde mi oluyor? Bazı hocalar momentumdan dolayı diyor benim de aklım karıştı. Eğer etki tepkiden dolayıysa buradaki etki tepki kuvveti nasıl bir işlevle roketi havalandırıyor açıklar mısınız lütfen? Hocam biliyorum çok soru sordum 🙂
Etki tepki ilkesi ile momentumun korunumu birbiriyle yakından ilişkili. Etki tepki ilkesi momentumun korunumundan geliyor. Roket yakıta etki kuvveti uyguluyor, yakıt rokete tepki kuvveti uyguluyor.
Hocam içi hava dolu balonun ağzını açtığımızda tersi yönde balon ilerler. Buradaki etki tepki kuvveti nasıl işliyor da balon tersi yönde gidiyor ?
Balon havanın çıktığı yönün tersine doğru hareket eder. Çünkü çıkan hava balona, çıktığı yönün zıt yönünde kuvvet uygular.
hocam bır cısmı cekıyoruz . ama sımdı etkı tepkı esıt dedık nasıl cısmı cekebılıyoruz ? cıcım nasıl haraaket edebılıyor ?
Etki ve tepki kuvvetleri aynı cismin üzerinde değil. Biz cismi çekiyoruz, cisim de bizi çekiyor. Cismin üzerinde bir kuvvet, bizim üzerimizde bir kuvvet var.
hocam cismin hareketi biz ivmelendiğimiz için oluyor
Etki-tepki yasasına göre büyüklük açısından etki kuvveti tepki kuvvetine eşit ise cisimler nasıl hareket edebiliyorlar?
Momentum’da öğreneceksiniz. Büyük olan cisim yavaş, küçük olan hızlı hareket ediyor.
Hocam otobüsün camına çarpan sinek örneğinizde ikinin de birbirine uyğuladığı kuvvet aynı ise neden çarpışma sonucu sinek ölür de otobüsün camına hiç bir şey olmaz
Harika bir soru. Camın ne kadar kuvvete dayanabildiğiyle, sineğin ne kadar kuvvete dayanabildiğiyle açıklayabiliriz. Sinek 10 N’da ezilir, cama bir şey olmaz.
Hocam etki tepki için temas şart mıdır?
Etki-tepki için temas şart değildir. Örneğin, iki mıknatıs birbirine temas etmeden kuvvet uygular.
Hocam aklıma birşey takıldı king kong gerçek olsaydı ve bir gökdelene yumruk atsaydı bunun sonucunda aynı tepki kuvvetiyle nasıl karşılaşmış mı olacak mesela, Avargers filiminde hulk arabaları elleriyle hurda yığınına çeviriyor ona neden birşey olmuyor ? sonuçta tepki kuvveti olarak aynı kuvvet iletiliyor yani başka bir hulkun ona zarar vermesi gibi anladığım kadarıyla
Hocam sayfa mükemmel emeğinize sağlık şu oyunları oynayınca dalıp gidiyoruz dikkat edin 🙂
Temas gerektirmeyen bir etki tepki kuvvetine örnek verebilir misiniz?
Kütleçekim kuvveti, elektriksel kuvvet, mıknatıslar arasındaki kuvvet.
sürtünme kuvveti etki tepki kuvvetine örnek verilebilir mi?
Verilebilir. Örneğin bir kutu hareket etsin, zemin kutuya bir sürtünme kuvveti uyguluyorsa, kutu da zemine uygular (zıt yönlü, aynı büyüklükte).
O zaman neden sürtünme kuvveti etki ediyor nötrlemez mi?
Etki-tepki yasasının en önemli noktası bu. Kuvvetler farklı cisimlerin üzerine etki ediyor. Kutuya zeminden kaynaklanan, zemine de kutudan kaynaklanan. Zemini bir halı olarak düşün, kaygan bir zeminde halının üstünde öne doğru yürümeye çalışırsan halı arkaya doğru gider mi? Neden gider? Çünkü ayağının halıya uyguladığı bir sürtünme kuvveti var. Halı da senin ayağına aynı büyüklükte sürtünme kuvveti uyguluyor. Dikkat, bu kuvvetler farklı cisimlerin (etkileşen cisimlerin) üzerinde.
Hocam etki-tepki yasasına göre eğer ortada bir kuvvet varsa daima eşit büyüklükte ve zıt yönlü bir tepki kuvveti olması gerekir dedik. Peki bunu serbest düşme ile bağdaştırırsak ben bir cisme ilk hız vermeden bıraktığımda cisim dengelenmiş kuvvetlerin etkisinde olmuyor mu? Nasıl düşüyor? Bu sadece serbest düşme için değil her şey için geçerli aslında her kuvvetin zıttında eş büyüklükte bir kuvvet olduğunu söylüyoruz bunun doğrultusunda hareket diye bir kavram olmaması gerekmez mi?
Harika bir soru bu. Daima çift kuvvet var. Serbest düşmede cismin üzerindeki kuvvetin sebebi ne? Dünya’nın kütle çekim kuvveti. Cisim de Dünya’yı çekiyor. Yani kuvvetler hala çiftler halinde ve farklı cisimlerin üzerinde (biri cismin diğeri Dünya’nın üzerinde). Kütle çekim kuvveti yazısını okumanı öneririm.
Teşekkürler hocam fizik çalışırken kafama tonla soru geliyor bazen dersime sebep oluyor :/
hocam 100 kiloluk bir taşı bir tepeden atsak taş 1000Nluk yer çekimi ile çekilsin yani taşın net kuvveti aşağı doğru 1000N olsun bu aşağı doğru olan net kuvvet düşerken hava parçacıklarına temas ediyor onlarda tepki olarak 1000Nu taşa uygularlarsa taşın net kuvveti sıfır olmaz mı sonuçta 1000N taşı aşağı çekebiliyorsa ters yönde 1000N taşı hareketsiz bırakmaz mı momentumdan hesaplayalım desek moleküllerin ağırlığı aşırı küçük olsada çok büyük bir hızı var.
Bu harika bir soru. Ama iki kısmı var. Sorunun ilk kısmı, taşın üzerindeki etki kuvvetinin çifti nerede? Taşın üzerindeki kuvvetin sebebi ne? Dünya’nın kütleçekim kuvveti. Bu kuvvetin çifti (etki-tepki çifti) başka bir cisim üzerinde ve aynı büyüklükte. Peki hangi cisim o, Dünya. Dünya taşı çekiyor, taş da Dünya’yı çekiyor.
Sorunun ikinci kısmı net kuvvetle ilgili. Hava direnci taşın hareketine zıt yönlü etkiyor ve taş yeterince hızlanırsa taşın ağırlığına eşit hale geliyor. Ama taş zaten hareket ettiği için (yani hızı olduğu için) sabit hızla düşmeye devam ediyor.
Yeterince hızlanırsak dedik fakat etki-tepki direkt etki eden bir kuvvet değil miydi neden anında eşitlemedi tam anlayamadım ? hava gibi bir gaz yerine katı bulunsaydı anında durmak durumunda kalabilirdi, gazda işler değişiyor…
Eğer bir katı bir cisme de çarpmış olsaydık cisim anında durmazdı, kısa da olsa bir zaman geçerdi. Örneğin katı cismin sünger olduğunu düşünelim, epeyce süre alırdı cismin yavaşlayıp durması. Hava direnci (aslında genel olarak akışkanların direnci) sürate göre artan bir kuvvet ve yönü de hız vektörüne zıt yönlü.
Ve ek olarak, sürtünmeli bir yüzeyde büyük kütleli cisme çarpan küçük kütleli cisim düşünürsek. çarpışma sonucu büyük kütlelinin yerinde sabit durduğu (sürtünmeden dolayı) fakat küçük kütlelinin geri yönde harekete başladığını gördük. Bu sistemde ufak olanın uyguladığı kuvvet sürtünme kuvveti tarafından emilerek ağır cismin hareketinin önüne geçti. peki geri uyguladığı tepki kuvvetinin enerjisini nereden buldu ? (sürtünmesiz yüzeylerde biribrine sürekli attıkları pinpon topu yada sıkışıp suran elektronlardan kaynaklı olarak açıklıyordum)
Harika soru. Net kuvvet momentum değişiminin zaman aralığına oranı demek. Küçük kütlenin momentumu çarpışmada değişiyor, çarpışmada belli bir süre geçiyor, bu ikisinin oranı net kuvvetin büyüklüğünü veriyor. Kuvvetin yönü de momentum değişiminin yönüyle aynı.