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.
Daha önce boşlukta serbest düşen cisimlerin ve yine boşlukta yukarı ve aşağı doğru atılan cisimlerin hareketini incelemiştik. Bu atış hareketlerinin hareket denklemlerinin ve grafiklerinin bir boyutta sabit ivmeli hareketle tam olarak aynı olduklarını da görmüştük. Ama bu sonuca varmak bin yıllar almış, nedeni de yeryüzünde hareket eden cisimlerin boşlukta hareket etmemesi. Çünkü dünyanın atmosferinden dolayı … Devamını oku…
Atışlar ya da atış hareketleri bir kaç alt konudan oluşuyor, ilki serbest düşmeydi, bunu inceledik. Serbest düşmenin özelliği bir cismin yüksek bir yerden sadece bırakılması, yani ilk hızının olmamasıydı. Şimdi düşey yönde bir cismi sadece bırakmakla kalmayacak ya aşağı doğru ya da yukarı doğru fırlatacağız, yani bir ilk hız vereceğiz. Yine atış hareketindeki konum zaman, … Devamını oku…
Bir boyutta sabit ivmeli hareketi öğrendik. Şimdi bunun en iyi uygulamalarından biri olan serbest düşme hareketini inceleyeceğiz. İnsanların serbest düşmeyi anlamaları Galileo’ya kadar mümkün olmamış. Aristo ağır cisimlerin hafif cisimlerden daha hızlı yere düşeceğini söylemiş. İnsanlar da bu fikre 1000 yılı aşkın bir süre inanmışlar. Galileo bunun böyle olmadığını hareketle ilgili deneyleri sırasında fark etmiş. … Devamını oku…
Bu konu için Kuvvet ve Hareket Temel İlkeler Simülasyonunun İvme Sekmesiyle çalışacağız. Önce düzgün hızlanan doğrusal hareket neymiş onu inceleyeceğiz. Ben sürtünmeyi sıfır yapıp adamımızın sabit bir kuvvetle tahta kutuyu itmesini sağladım. Bu hareket esnasında da sürati ölçtüm. (İvme göstergesi de var dı onu da kullandım.) Sadece sürati bilerek bu kutu bir boyutta sabit ivmelenen … Devamını oku…
Daha önce hareketin ne olduğunu ve hareketin temel değişkenleri olan, konum, yer değiştirme, hız ve ivme kavramlarını öğrenmiştik. (Öğrenmediysek gözden geçirmekte fayda var.) Hareketin en basit hali olan düzgün doğrusal hareketi de incelemiştik. (Buna da isterseniz bir daha bakın.) Şimdi biraz daha karmaşık bir hareket çeşidi olan bir boyutta sabit ivmeli hareket neymiş inceleyeceğiz. Bu … Devamını oku…
Dinamik uygulamalarında şimdi eylemli gözlem çerçevelerinde kuvvet ve harekete ulaştık. Bağıl hız konusunda gözlem çerçevesini öğrenmiştik ve eylemsiz gözlem çerçeveleriyle ilgilenmiştik. Şimdiye kadarki dinamik uygulamaları örneklerinde de eylemsiz gözlem çerçeveleri söz konusuydu. Şimdi eylemli gözlem çerçevesi ne demek, asansörde ve ivmelenen araçlardaki cisimler nasıl hareket eder sorularına cevap arayacağız. Eylemsizlik kuvveti ya da sanki kuvveti … Devamını oku…
Newton’un hareket yasalarının uygulanarak hareketlerinin açıklanmasına dinamik dendiğini bir önceki yazımızda açıklamıştık. Bu yazıda dinamik uygulamalarına birden fazla cisimden oluşan sistemlerin hareketini inceleyerek devam edeceğiz. Birbirine ip ya da çeki demiri gibi bağlantı elemanlarıyla bağlı cisimlerin hareketinin sebeplerini yani dinamiğini analiz edeceğiz. Sonra da Atwood makinesi neymiş öğreneceğiz. Bir önceki yazıda tek cismin hareketini incelemiştik. … Devamını oku…
Dinamik deyince aklımıza hareketin sebebinin anlaşılması gelmesi gerektiğini öğrenmiştik. Şimdi eğik düzlem üzerindeki bir cismin hareketini inceleyeceğiz. Eğik düzlem, bir yüzeyin yataya belli bir açı yapacak şekilde yerleştirilmesiyle elde edilir. Örneğin, finüküler bir eğik düzlemdir, inşaatlarda el arabalarını rahat ilerletmek için tahtaları yokuş olacak şekilde yerleştirilmesi eğik düzlem örneklerindendir. Bu yazıda eğik düzlemde serbest bırakılan … Devamını oku…
Dinamik soruları konumuza sürtünmeli yüzeylerde ve ya düzlemlerde kuvvet uygulanan cisimlerin, birbirini iten cisimlerin ve üst üste cisimlerin hareketlerini inceleyerek devam ediyoruz. Sürtünmeli Yüzeyde veya Düzlemde Dinamik Soruları Sürtünme kuvveti cisimle yüzey arasındaki pürüzlülükten kaynaklanan, bir yüzey üstünde kayarak öteleme hareketi yapan cisimlerde daima hareket yönüne zıt yönde olan bir kuvvettir. Statik ve kinetik sürtünme kuvveti … Devamını oku…
Dinamik cisimlerin üzerilerindeki kuvvetlerin, cisimlerin hareketleri üzerindeki etkilerinin matematiksel olarak incelenmesidir. Dinamik genellikle bir cismin ya da sistemin hareket durumundaki değişikliklerin sebebini açıklayan Newton’un hareket kanunlarının uygulanmasıdır. Newton’un birinci kanunu olan eylemsizlik, bir cismin hareket etmesi için bir dış etkiye yani kuvvete gerek olmadığını, dengelenmiş kuvvetlerin etkisindeki bir cismin sabit hızla (sürati ve yönü değişmeden) … Devamını oku…