Fizik biliminin ilk ve belki de en büyük başarısı hareketi tanımlamak ve açıklamak olmuştur. Kuvvet ve hareket konusu hem hareketin özelliklerini anlamayla hem de bir cismin nasıl hareket edeceğini açıklamayla ilgilidir. Klasik fizik kuramlarının başlangıcı olan mekanik, kinematik (hareketin tanımlanması) ve dinamik (hareketin açıklanması) alt dallarını içerir.
Hareketin ne olduğu ve çeşitleriyle birlikte temel kavramları olan konum, yer değiştirme, hız ve ivme bu konu kapsamındadır. Düzgün doğrusal, düzgün ivmelenen, düzgün dairesel (çembersel) ve basit harmonik hareketin özellikleri de bu konuda incelenmektedir.
Kuvvetin tanımı, etkileri ve doğadaki temel kuvvetler açıklanır. Serbest cisim diyagramlarının kullanılarak bileşke kuvvetin bulunması gösterilir. Newton’un hareket kanunları örnek soru çözümleriyle anlatılır. Ayrıca eylemsizlik yasası örnekleri ve gösteri deneyleriyle sunulur. İkinci yasa için kuvvet, kütle ve ivme ilişkisi ayrıca sanal deneylerle araştırılmakta ve videolarla gösterilmektedir. Etki tepki yasası da yine örneklerle ve videolarla açıklanmaktadır.
Kuvvet ve hareket konusunda ayrıca örnek soru çözümleri, konu anlatımları, testler ve simülasyonlar da bulunmaktadır.
Basit makineler nedir? Hiç merak ettiniz mi bin yıllar önce insanlar tapınakları, piramitleri dev binaları nasıl inşa edebilmişler? Piramitleri ele alalım. Kocaman taşları nasıl taşımışlar nasıl kaldırmışlar? Makine gibi birşeyler kullanmış olmalılar. İşte bu yazıda ve devamındaki yazılarda basit makineleri inceleyeğiz ve sorular çözeceğiz. Bu makinelere basit dememizin nedeni karmaşık olmamaları, çalışma ilkelerini anlaması görece … Devamını oku…
Archimedes’in (Arşimet) ünlü sözü “Bana bir destek noktası verin, Dünya’yı yerinden oynatayım.” kaldıraç sistemini anlatır. Kaldıraç, bir çubuk ve bu çubuğun bir destek noktası etrafında dönebilmesi ilkesine göre tasarlanmış bir basit makinedir. Kaldıraçlarda üç unsur bulunur: destek noktası, yük ve kuvvet. Kaldıraçlar bu üç unsurun birbirine göre konumuna göre üç çeşittir. Şimdi kaldıraç türlerini inceleyelim. … Devamını oku…
İnşaat gördüyseniz makara da görmüşsünüzdür. İnşaat işçileri malzemeleri üst katlara nasıl çıkarıyorlar? Makaralarla. Makaralar tekerlek biçiminde merkezinden geçen eksen etrafında serbestçe dönebilen sistemlerdir. Makaralara bir ip geçirilir ve ipe uygulanan kuvvetin yönü ya da büyüklüğü değiştirilebilir. Basit makine sistemlerindeki kullanım amaçlarına göre makaralar sabit makaralar ya da hareketli makaralar olmak üzere iki farklı şekilde kullanılabilir: … Devamını oku…
Çıkrık, bin yıllardır kullanılan bir basit makine sistemidir. Çıkrık sistemi iki türlü kurulabilir. İlkinde eksenleri aynı yarıçapları farklı iki silindir bulunur. Bu silindirler aynı ortak eksen etrafında dönebilecek şekilde yerleştirilir. Diğer çıkrık türünde ise bir silindire silindirin merkezine bağlı bir kol eklenir. Günlük yaşamda çıkrık sistemi su kuyularında, el matkaplarında, bisiklet pedallarında ve olta makinesinde … Devamını oku…
Çarklar ve dişliler sadece basit makinelerde değil, neredeyse tüm makinelerde en sık kullanılan sistem elemanlarıdır. Merkezi etrafında dönebilen, çevresine dişlerin sıralandığı çarklara dişli adı verilir. Bu çarklar çember, disk ya da silindir şeklinde olabilir. Dişlilerin kullanım amacı birlikte ve aynı anda çalışması gereken mekanik sistem elemanları arasındaki bağlantıyı sağlamaktır. Dişleri dişli çarklarda birbiri arasına girer, … Devamını oku…
Kasnak, bir merkez etrafında dönebilen ve etrafına kayış sarılabilen basit makinelere verilen addır. Farklı kasnaklar birbirine kayışlarla bağlanır. Böylece tıpkı çarklar ve dişlilerde olduğu gibi birbiriyle uyum içinde çalışarak enerji aktarımını sağlayan makine sistemleri oluşturulur. İki kasnak birbirine farklı şekillerde bağlanabilir. Bağlanma biçimlerine göre kasnakların birbirine göre dönme yönlerini inceleyelim. Yukarıdaki şekilde A kasnağı (içerideki … Devamını oku…
Vidaları görmeyen yoktur. Duvara birşeyi asarken, mobilyaları birleştirirken bunları kullanırız. Ama vidanın nasıl çalıştığını hiç düşündünüz mü? Bir de tuhaf bir tanım yapalım. Vida bir eğik düzlemin bir silindire ya da koniye sarılmasıyla elde edilen bir basit makinedir. Silindir ve koni tamam da, eğik düzlem ne alaka diye düşünüyorsanız, vida adımlarına aşağıdaki şekilde kesiti verilen … Devamını oku…
Kütle merkezinin ve ağırlık merkezinin temel kavramlarını bir önceki yazıda öğrendik. Şimdi örnek soruları çözerek bu kavramların nasıl kullanıldığını göreceğiz. Örnek soru 1 m1 = m, m2 = 2m ve m3 = 3m kütleli cisimler şekildeki koordinat sisteminde gösterildiği gibi yerleştirilmiştir. Buna göre yerçekimi ivmesinin sabit olduğu ortamda bu cisimlerin oluşturduğu sistemin ağırlık merkezinin koordinatları … Devamını oku…
Kütle merkezi ve ağırlık merkezi kavramları ilk bakışta aynı şey gibi görünebilir. Bu iki kavram ilişkili olsalar da aynı şey değiller. Aralarındaki fark aslında kütle ile ağırlık arasındaki farktan kaynaklanıyor. Kütle bir cisimdeki madde miktarıdır. Ağırlık ise bir cisme kütlesinden dolayı uygulanan yerçekimi kuvvetidir. Bu nedenle kütleden bahsederken kilogram birimini, ağırlıktan bahsederken kuvvetin birimi olan … Devamını oku…
Lami teoremi (ya da Stevin bağıntısı), tek bir noktayan etkiyen, aynı düzlemde olan ve kesişen üç dengelenmiş kuvvet arasındaki matematiksel ilişkiyi kolayca bulmamızı sağlayan bir araçtır. Bu cümleyi biraz parçalayalım. Öncelikle kuvvetlerin denge durumunda olması lazım. Kuvvetlerin aynı düzlemde olması lazım. Kuvvetlerin aynı noktaya uygulanması lazım. Bu şartlar sağlandıysa Lami teoremi formülü şöyle diyor: Her … Devamını oku…