Kuvvet Ve Hareket
1- Hareket :Bir cismin sabit kabul edilen bir noktaya göre zamanla yer değiştirmesine hareket denir. Cismin hareketi sırasında seçilen sabit noktaya başlangıç noktası veya referans noktası denir.
Bir cismin hareketli olup olmadığı seçilen başlangıç noktasına göre belirlenir. Cisim bir noktaya göre hareketli iken başka bir noktaya göre hareketsiz olabilir.
Evrende bulunan bütün cisimler hareketlidir. (Seçilen başlangıç noktaları ayarlanarak bütün cisimler hareketli olarak gözlenebilir).
Örnek : • Otobüs içinde oturan yolcular, otobüs hareket halinde iken birbirlerine göre hareketsizken, dışarıdan bakan bir gözlemciye, ağaca ya da yere göre hareketlidirler.
• Dünya üzerinde bulunan insanlar, Dünya’yı hareketsiz olarak görürler. Uzaydan Dünya’ya bakan gözlemci Dünya’nın hareket ettiğini gözleyebilir.
• Güneş, Samanyolu Galaksisi etrafında dolandığı için Güneş’te hareketlidir.
2- Yörünge :
Bir cismin hareketi sırasında izlediği yola yörünge denir. Cismin yaptığı hareketin çeşidi, yörüngesine göre belirlenir.
• Cismin yörüngesi düz ya da doğru şeklinde ise cismin yaptığı harekete doğrusal hareket denir.
• Cismin yörüngesi eğri şeklinde ise cismin yaptığı harekete eğrisel hareket denir.
• Cismin yörüngesi daire şeklinde ise cismin yaptığı harekete dairesel hareket denir.
A- YAYLARI TANIYALIM :
1- Kuvvet :
Duran bir cismi harekete geçiren, hareket halindeki cismi durduran, cismin doğrultusunu,
yönünü, şeklini ve hızını değiştirebilen her türlü etkiye kuvvet denir. Kuvvet gözle görülemez,
kuvvetin sadece etkileri gözlenip ölçülebilir. Kuvvet dinamometre ile ölçülür.
Kuvvet;
• Duran bir cismi harekete geçirebilir.
• Hareket halindeki cismi durdurabilir.
• Hareket halindeki cisimleri hızlandırabilir veya yavaşlatabilir yani hızını
değiştirebilir.
• Cisimlerin doğrultusunu, yönünü ve şeklini değiştirebilir.
Kuvvetler, etkilerine göre farklı çeşitlerde olabilir. Kuvvetler genel olarak temas gerektiren
kuvvetler (itme kuvveti, çekme kuvveti, kas kuvveti, rüzgâr kuvveti, kaldırma kuvveti, sürtünme
kuvveti, buhar kuvveti) ve temas gerektirmeyen kuvvetler (magnetik alan kuvveti, yer çekimi
kuvveti, elektriksel çekim kuvveti, elektriksel itme kuvveti) olarak iki grupta incelenir.
Kuvvet F ile gösterilir ve vektörel büyüklüktür. Kuvvet gözle görülemez, kuvvetin sadece
etkileri gözlenip ölçülebilir. Kuvvet, yönlü doğru parçaları ile (ok işareti ile) gösterilir. Kuvveti
göstermek için kullanılan okun yönü, kuvvetin yönünü, büyüklüğü ise kuvvetin büyüklüğünü
gösterir.
Kuvvetin gösterilebilmesi için 4 elemanının bilinmesi gerekir. Bunlar;
1- Kuvvetin uygulama noktası,
2- Kuvvetin doğrultusu,
3- Kuvvetin yönü,
4- Kuvvetin büyüklüğü (şiddeti) dür.
Kuvvetin Elemanları :
1- Uygulama Noktası : Kuvvetin cisme etki ettiği noktadır.
A Noktası
2- Yönü : Kuvvetin cismi hareket ettirdiği yöndür.
A’ dan B’ ye doğru.
3- Büyüklüğü (Şiddeti) : Kuvvetin cisme etki edebilme gücüdür.
AB doğru parçasının uzunluğu.
4- Doğrultusu : Kuvvetin etkisini gösterebildiği doğrultudur.
AB doğrultusu.
2- Kuvvet Birimleri :
Kuvvet →Newton (N) → Dyn → Kilogram-Kuvvet (kg-f) → Gram-Kuvvet (gr-f)
• 1N = 1.105 dyn 1dyn = 1.10-5 N
• 1 kg-f = 1000 gr-f 1 gr-f = 1/1000 kg-f
• 1 kg-f = 9,8 N 1 kg-f ≈ 10 N 1 N = 1/9,8 kg-f
• 1 kg-f = 980000 dyn 1 kg-f ≈ 1.106 dyn 1dyn = 1/980000 kg-f
• 1 N = 98 gr-f 1 N ≈ 100 gr-f
• 1 Newton : 100 gramlık kütleye etki eden yer çekimi kuvvetinin büyüklüğü yani
ağırlığıdır.
• 1 kg-f : 1 kilogramlık kütleye etki eden yer çekimi kuvvetinin büyüklüğü
yani ağırlığıdır.
• 1 gr-f : 1 gramlık kütleye etki eden yer çekimi kuvvetinin büyüklüğü yani
ağırlığıdır.
3- Esnek Cisim ve Esneklik :
Bir cisme kuvvet uygulandığında cisim şekil değiştiriyorsa, kuvvetin etkisi ortadan kalkınca
cisim tekrar eski haline geri dönebiliyorsa böyle cisimlere esnek cisim, bu olaya da esneklik denir.
Lastik, çelik şerit, yay, lastik top, çorap, tişört esnek cisimlerdir. Oyun hamuru, cam
macunu, sıvılar esnek olmayan cisimlerdir.
Esnek cisimlerin esneklik özelliğini gösterebildiği sınıra esneklik sınırı denir. Esnek
cisimlere esneklik sınırını aşacak şekilde kuvvet uygulanırsa esnek cisimlerin esneklik özelliği
bozulur ve eski hallerine geri dönemezler.
4- Yaylar ve Özellikleri :
Yaylar esnek cisimlerdir. Yayların şeklinin değiştirilmesi yani gerilmesi veya sıkıştırılması
için kuvvet uygulanması gerekir. Yayların şeklinin değiştirilmesi için uygulanan kuvvetler germe
ve sıkıştırma kuvvetleridir. Yaylara uygulanan kuvvetler ortadan kalktığında yaylar eski haline
yani denge durumuna geri dönerler.
Günlük hayatta kullanılan yayların esneklik özelliği farklıdır. Farklı kalınlıkta ve
uzunluktaki yaylar farklı esneklik özelliğine sahiptir. (Amortisörlerdeki yaylar kalın ve sert,
kalemdeki yay ince ve yumuşaktır).
F = Yaya uygulanan germe veya sıkıştırma kuvveti
k =Yayın yapıldığı maddeye bağlı olan yay sabiti
x =Yaydaki gerilme (uzama) veya sıkışma miktarı
• k yay sabiti ile yayın esnekliği ve hassaslığı doğru orantılıdır.
• Yaydaki gerilme (uzama) veya sıkışma miktarı, yaya uygulanan germe veya çekme
kuvveti ile doğru orantılıdır.
Sembol Birim (SI) Birim (CGS)
Kuvvet F Newton (N) Dyn
Yay Sabiti k N/m dyn/cm
Gerilme veya Sıkışma Miktarı x m cm
F = k . x