Hareket
Düzgün Dairesel Hareket
Hareket
Düzgün Dairesel Hareket

Bir nesne kavisli bir rotada
sabit süratle hareket ederken:






Sürat: Sabit
Hızın yönü: Değişken
Hız: Değişken
İvme: Sıfır değil
Nesneye etki eden net kuvvet: Sıfır değil
“Merkezcil kuvvet”


Fnet  ma
Hareket
Düzgün Dairesel Hareket

Merkezcil kuvvet: Dairesel hareket
sırasında cismi yörüngede tutan
kuvvet.

Merkezcil kuvvet, hız vektörünün
büyüklüğünü değiştirmez ancak
yönünü değiştirir.

Merkezcil kuvvetin yönü, merkezcil
ivmenin yönüyle aynı yani merkeze
doğrudur ve çizgisel hıza diktir.


Fnet  ma
Hareket
Düzgün Dairesel Hareket
Hızdaki değişim ve ortalama hız
Hareket
Δv = vs - vi
Düzgün Dairesel Hareket

Merkezcil ivme
v r

v
r
vr
v 
r
v r v v 2
ar 


t t r r
y
A
vi
ri
R
v v 2
ar 

t
r
Merkezcil ivme
B
Δr
O
vs
rs
x
Hareket


ar  v
Düzgün Dairesel Hareket
• Hız:
• Büyüklük(sürat): sabit v
• Yön: Çembere teğet
ac 
• Merkezcil İvme:
• Büyüklük:
a 
r
v2
r
v2
r
• Yön: Dairesel hareketin merkezi
Merkezcil kuvvet?
• Periyot:
• Nesnenin bir tam turu tamamlaması için
gereken süre
T 
2r
v
Hareket
Bağıl Hareket
•
Bir cisim sabit bir noktaya göre zamanla yer değiştiriyorsa, bu cisim hareket
ediyor demektir.
•
Cismin hareketi sabit bir yere göre değilde başka hareketli bir cisme göre
sorulursa iki cismin birbirlerine göre, hareketine bağıl hareket, hızlarına da bağıl
hız denir.
V bağıl = V cisim - V gözlemci
vyer = 16.2 m/s
vyer= 13.8 m/s
Hareket
Bağıl Hareket
Newton’un Hareket Yasaları
1. Yasa (Eylemsizlik yasası) –
Hareketsiz bir nesne, üzerine bir kuvvet
uygulanana kadar hareketsiz kalır ve
hareket halindeki bir nesnenin üzerine
bir kuvvet uygulanana kadar hızı sabit
kalır.
2. Yasa (İvme yasası) – Bir nesneye
uygulanan kuvvet o nesnenin kütlesinin
ivmesi ile çarpımına eşittir.
3. Yasa (Etki – Tepki yasası) – Her
eylem için eşit büyüklükte bir karşı
eylem vardır.
Newton’un Hareket Yasaları
•
Bir nesnenin hareketi, üzerine bir kuvvet
uygulanmadıkça değişmez.
• v=0, ise 0 olarak kalır.
• v 0 dan farklı ise o değerde kalır.
•
Diğer bir deyişle
• Net kuvvet 0 ise
• Hız sabit kalır
• İvme 0 dır
• Hareketin yönünde değişiklik olmaz.
1. Yasa
Newton’un Hareket Yasaları
1. Yasa
• Eylemsizlik: Nesnelerin ivmeye direnme eğilimi.
• Duran bir nesnenin bir dış kuvvetin etkisi olmadıkça durma,
sabit hareket eden bir nesnenin ise bir dış kuvvet etkisi
olmadıkça sabit hareketini devam etme eğilimi
• Eylemsizliğin nicel (ölçülebilir) değeri kütledir ([M] = kg)
• Bir nesnenin kütlesi ne kadar büyükse hareketini
değiştirmek için o kadar çok kuvvet uygulamak gerekir.
Newton’un Hareket Yasaları
2. Yasa
• Bir nesneye uygulanan net kuvvet 0 dan farklı ise o
nesnenin hareketi değişir.
• Hareketteki değişiklik (ivme) uygulanan kuvvetin
büyüklüğü ile doğru, nesnenin kütlesi ile ters
orantılıdır.
• ivme = net kuvvetler / kütle



Fnet Ftop
a


m
m
m

F


Fnet  m a
Newton’un Hareket Yasaları
3. Yasa
F parmakkutu
• Parmak kutuyu iterken:
• Fparmakkutu = parmak tarafından kutuya uygulanan kuvvet
F kutuparmak
• Kutu da parmağı iter
• Fkutuparmak = kutu tarafından parmağa uygulanan kuvvet
F parmakkutu = - Fkutuparmak
Kuvvetler
Kütle çekimi
m2
F2,1
F1,2
m1
r12
F1,2 = m1 den m2 ye kütle çekimi=
G m1m2
r122
= F2,1 = m2 den m1 e kütle çekimi
G = Evrensel kütle çekim sabiti = 6.673 x 10-11 N m2/kg2
1m mesafe ile ayrılmış 1kg ağırlığındaki iki cismin birbirine uyguladığı çekim kuvveti
F = 6.67 x 10-11 N
Kuvvetler
Kütle çekimi ve ağırlık
Dünyanın
yüzeyindeki
bir kütle
m
rd
md
 Gm d 
g 2 
 rd 
m d  5.98 x 10 24 kg rd  6.38 x 10 6 m
g  9.81 m/s 2
Kütleye etki eden kuvvet
 Gm d m 
Fg   2   gm  mg
 rd 
g
Fg  W = mg
Kuvvetler
Kuvvet:
• İki cisim arasındaki veya bir cisimle çevresi
arasındaki etkileşimdir.
• Vektörel bir değerdir. Büyüklüğü ve yönü vardır.
Kuvvetler
Kuvvet:
• Fiziksel temastan kaynaklanan kuvvetlere temas
kuvvetleri, fiziksel temas halinde olmayan cisimler
arasındaki kuvvetlere alan kuvvetleri denir.
Temas kuvvetleri
Alan kuvvetleri
Kuvvetler
Kuvvet:
• Bir nesneye birden fazla kuvvet etki ediyorsa
nesneye etki eden net kuvvet, kuvvetlerin vektörel
toplamıdır.
Kuvvetler
Kuvvet:
• Bir nesneye bir açı ile etki eden kuvvet x ve y
bileşenlerine ayrılabilir. x bileşeni yüzeye paralel, y
bileşeni yüzeye diktir.
Kuvvetler
Kuvvet:
• Bir nesneye uygulanan net kuvvet 0 dan farklı ise
nesnenin hareketi değişir.
• Hareketteki değişiklik cismin kütlesi ile ters orantılı
kuvvetin büyüklüğü ile doğru orantılıdır.


Fnet  m a
Kuvvetler
Kuvvet:
• Kuvvetin birimi
.
2
=


m
Fnet  m a  kg 2
s
Kuvvetler
Normal kuvvet
Masa üstünde hareketsiz duran bir kitaba
etki eden bir kuvvet var mıdır?
FN
W
• Ağırlık, kitabın kütlesinin masaya uyguladığı kuvvettir.
• Sistem dengededir (net kuvvet = 0, ivme = 0)
• Dolayısı ile kitaba etki eden başka bir kuvvet olması gerekir
• FN = “normal kuvvet” = yüzeyin kitaba uyguladığı kuvvettir.
• FN her zaman yüzeye dik ve yukarı doğrudur.
• FN = W olmayabilir.
Newton Yasalarının Uygulamaları
Sürtünme Kuvvetleri
Temas halinde olan ve harekete karşı koyan
kuvvet
•
Kuru sürtünme: Temas halindeki iki katı
cisim arasındaki sürtünme kuvveti.
(Statik sürtünme, kinetik sürtünme)
•
Sıvı sürtünme: Hareket halindeki akıcı
sıvıların tabakaları arasındaki sürtünme
(Viskozite)
•
Kayganlaştırılmış sürtünme: Bir sıvı ile
ayrılmış iki katı yüzey arasındaki
sürtünme.
•
Yüzey sürtünmesi: Katı bir cisim ile bir
sıvı arasındaki sürtünme.
•
İç sürtünme: Deforme olan bir cismin
deformasyona direnci
Kutu
Taban
Kuvvetler
FN
Kinetik sürtünme
Hareket yönü
F
fk
W
• Kinetik (kayma) sürtünme: iki yüzey arasındaki,
hareketin tersi yönde etki eden kuvvet.
• Büyüklüğü: fk = kFN
k = sürtünme katsayısı
Kuvvetler
Statik (durağan) sürtünme
FN
fs
F
W
• Durağan sürtünme: İki yüzey arasındaki, hareketi engelleyen
kuvvet.
• fs ≤ fsmax= sFN
hareketi başlatmak için geren asgari kuvvet
Newton Yasalarının Uygulamaları
Fs=0
Fs< µsn
Cisim hareket
etmiyor
(Statik sürtünme)
Fs= µsn
Cisim hareket
halinde
(Kinetik sürtnme)
Fk= µkn
Kuvvetler
Gerilme
T
• Gerilme: İp, kablo, zincir vs. katı bir cisim tarafından
uygulanan çekme kuvvetidir.
• İstirahat halinde atomlar arasındaki elektrostatik itme ve
çekme kuvvetleri dengededir.
• İpin uzunluğu boyunca bir kuvvet uygulandığında atomlar
arasındaki mesafe artar ve elektrostatik çekim nedeniyle
denge durumuna dönmek ister.
Kuvvetler
Uç (terminal) hız.
8,3 gr
Fnet = ağırlık (Fg) – hava direnci (Fd)
Fg > > Fd
Fg > Fd
Fg = - Fd
Kuvvetler
Ağırlık
Normal
kuvvet
Fnet = N-mg = 0
N = mg
a
Ağırlık
a
Ağırlık
Normal
kuvvet
Normal
kuvvet
Fnet = N-mg - ma
N = mg + ma
Fnet = N-mg + ma
N = mg - ma
Kuvvetler
Kuvvetler
Kuvvet:
• Bir nesneye bir açı ile etki eden kuvvet x ve y
bileşenlerine ayrılabilir. x bileşeni yüzeye paralel, y
bileşeni yüzeye diktir.
Download