Etki tepki ilkesi nedir? Örnekler ve Gösterimler

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 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 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:

Etki tepki yasası örnek 1

  • 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 tepki yasası ile ilgili MEB ve EBA Testleri

0 Yorum

Bir Cevap Bırakın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

*

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

©2018 fizikdersi.gen.tr - Her hakkı saklıdır içerik izinsiz kullanılamaz

Kullanıcı Bilgileriniz İle Oturum Açın

Bilgilerinizi Unuttunuzmu?