Newtonun Hareket Kanunları Konu Anlatımı

Newtonun Hareket Kanunları nedir
Newton'ın hareket yasaları konusu
Newton'ın hareket yasaları nedir


Newtonun Hareket Kanunları Konu Anlatımı

Newton'ın hareket yasaları, bir cisim uzerine etki eden kuvvetler ve cismin hareketi arasındaki ilişkileri ortaya koyan uc yasadır

1 Yasa
Eylemsiz referans sistemi adı verilen oyle referans sistemleri secebiliriz ki, bu sistemde bulunan bir parcacık uzerine bir net kuvvet etki etmiyorsa cismin hızında herhangi bir değişiklik olmaz Bu yasa genellikle şu şekilde basitleştirilir: “Bir cisim uzerine dengelenmemiş bir dış kuvvet etkimedikce, cisim hareket durumunu (durağanlık veya sabit hızlı hareket) korur

2 Yasa
Eylemsiz bir referans sisteminde, bir parcacık uzerindeki net kuvvet onun cizgisel momentumunun zaman ile değişimi ile orantılıdır: F d (mv) dt Momentum, (mv) kutle ile hızın carpımına eşittir Kuvvet ve momentum vektorel nicelikler olduğundan, net kuvvet cisim uzerine etki eden tum kuvvetlerin vektorel toplamı ile bulunur Bu yasa sıklıkla şu şekilde ifade edilir: “F ma: Bir cisim uzerindeki net kuvvet, cismin kutlesi ile ivmesinin carpımına eşittir

3 Yasa
Bir A parcacığı, B parcacığı uzerine bir kuvvet uyguladığında, B parcacığı A uzerine aynı anda eşit buyuklukte ve zıt yonlu bir kuvvet uygular Burada dikkat edilmesi gereken bu kuvvetlerin aynı doğrultu uzerinde olduğudur Bu yasa coğu zaman şu cumle ile basitleştirilebilir “Her etkiye karşılık eşit ve zıt bir tepki vardır


NEWTONUN BİRİNCİ HAREKET KANUNU (EYLEMSİZLİK PRENSİBİ)

Herhangi bir cisim uzerine bir kuvvet etki etmiyorsa, yada etki eden kuvvetlerin bileşkesi sıfırsa, cisim durumunu değiştirmez; yani duruyorsa durur, deviniyorsa yani hareket ediyorsa, devinimini bir doğru boyun devam ettirir Bir başka deyişle, cisim dengelenmiş kuvvetler etkisinde ise duruyorsa durmaya, hareket ediyorsa hareket etmeye devam edecektir

a) Duran bir cisme bir kuvvet etki etmedikce cisim yine hareketsiz kalır Bir cisme etki eden kuvvetlerin bileşkesi sıfır (R 0) ise, cisim o anki durumunu korur
Bir cisim icin net kuvvet 0 ise a 0 olur

b) Hareketli bir cisme bir kuvvet etki etmezse, cismin hızı ve yonu değişmez Cisim hareket ediyorsa duzgun doğrusal yani sabit hızlı olarak hareketine devam eder

Dışarıdan uygulanan bir kuvvetin etkisinde olmayan bir cismin durgun halde kalır yani hareketsiz olur yada sabit bir hızla hareket eder Hızın sabit olması doğal olarak ivmenin sıfır olmasını gerektirir

Newtonun bu birinci yasası gozlem cercevelerini de tanımlar Cunku genel olarak bir cismin ivmesi, yani hızındaki değişim belli bir gozlem cercevesine gore olculur Newtonun birinci yasasına coğu kez eylemsizlik yasası denir ve bunun gecerli olduğu gozlem cercevelerine eylemsizlik gozlem cerceveleri denir Bu cerceveler durağan yıldızlara gore duran yada duzgun değişmez bir hızla giden gozlem cerceveleridir

Newtonun birinci yasasında gorulduğu gibi, bir cismin durması veya değişmez bir hızla gitmesi arasında fark yoktur Buna gore, bir eylemsiz cercevede durduğu gozlenen bir cisim, başka bir cerceveden bakılınca değişmez bir hızla gider gorunur Her iki cerceveye gore de cismin bir hızı yoktur Her iki cerceveye gore de hız değişmez Buna gore her iki cercevedeki gozleyici de cismin uzerine bir kuvvet etkidiği yada, etki eden kuvvetlerin bileşkesinin sıfır olduğu bulunur

NEWTONUN İKİNCİ HAREKET KANUNU

Birinci yasadan biliyoruz ki, kuvvet olmadığında cismin hızında bir değişim, yani ivme soz konusu değildir O halde kuvvet olduğunda, bir ivme yani bir hız değişimi olmalıdır Kuvvet ile ivme arasındaki bağlantıyı bulabilmek icin, once aynı bir cisme değişik şiddet ve doğrultuda kuvvet uygulanıp F ve a olculurse, sonrada farklı cisimlerle aynı olcmeler yapılırsa şu sonuclar elde edilir:

1) Butun durumlarda ivmenin doğrultusu kuvvetin doğrultusu yonunle aynıdırBu sonuc, cisim başlangıcta durgunda olsa, herhangi bir hızla belli doğrultuda gitse de doğrudur
2) Belli bir cisim icin kuvvetin şiddetinin, ivmenin oranı değişmez kalmaktadır

Fa sabit

F m a eşitliğinde gorulduğu gibi kutle, uygulanan kuvvete karşı cismin kazanacağı ivmeye karşı koyan bir nicelik olarak ortaya cıkmaktadır Yani, aynı bir kuvvetle kutlesi kucuk olan bir cisim daha buyuk bir ivme, kutlesi buyuk olan bir cisim ise daha kucuk bir ivme kazanır Sozgelimi duran yada hic değişmeyen bir hızla giden otomobilin (~ 1500 kg) hızında, saniyede 5 ms lik bir hız değişimi sağlayabilmek icin 7500 N luk bir kuvvet gerekirken, aynı hız değişimini bir kamyonda (~2000 kg) sağlayabilmek icin 2500 N luk bir kuvvet gerekir Bu yonuyle kutle, devinime karşı koyan bir niceliktir; başka bir deyimle, otelenme devinimindeki değişime karşı koyarBu acıdan kutleye, oteleme eylemsizliği de denir

Newtonun ikinci yasası olarak bilinen F m a eşitliği vektorel bir eşitliktir Bir cisme aynı anda ceşitli doğrultularda, ceşitli buyukluklerde bir cok kuvvet etki ettiğinden, cisim bunların bileşkesi yonunde bir ivme kazanır

Devinim tek boyutta ise bu durumda kuvvetler de tek doğrultuda olacağından, kuvvetlerin buyukluklerinin cebirsel toplamının kutleye oranı, ivmenin değerini verir Devini iki boyutta ise bu durumda kuvvetler x,y bileşenleri bulunur, bunların cebirsel toplamının kutleye bolumu o yondeki ivme bileşenini buyukluğunu verir

İvme uygulanan kuvvetle doğru orantılıdır ve kuvvet yonundedir Cismin momentumunda zamana gore değişiminin oranı, cisme etkiyen kuvvetle doğru orantılıdır

NEWTONUN UCUNCU HAREKET KANUNU (ETKİTEPKİ PRENSİBİ)

Gunluk yaşantımızda bir cisme bir kuvvet uygulanması soz konusu olduğunda, onun herhangi bir yolla itilmesi yada cekilmesi aklımıza gelir
Sozgelimi asılı bir mıknatıs cubuğunu yaklaştırdığımızda aynı adlı kutuplar karşı karşıya geldiğinde, asılı mıknatısın bizden uzaklaşacak yonde gittiğini; ters adlı kutupların karşı karşıya gelmesi durumunda asılı olan mıknatısın bize doğru geldiğini goruruz
Her iki durum icin elimizdeki mıknatısın, asılı olan mıknatısa bir kuvvet uyguladığını ve bunun sonucu olarak asılı mıknatısın devinime başladığı soyleriz Bunun yanında, elimizde tuttuğumuz mıknatısın da, diğer mıknatısa yaklaştırılırken cekilip ittiğini hissederiz

Doğadaki butun gercek kuvvetler cevreyle etkileşme sonucu cıkarlar Bir cisim diğer bir cisme bir kuvvet etki ettirdiğinde, diğer cisim de bu cisme bir kuvvet etkiler Buna ek olarak bu kuvvetlerin değerleri eş kuvvetleri zıttır Bu durumda, yalıtılmış tek bir kuvvetten soz edilemez İki cisim arasındaki etkileşime de bu kuvvetlerden birine «etki» diğerine «tepki» kuvveti denir Başka bir deyimle,kuvvetlerden birisi «etki» olarak alınırsa, diğeri birinciye karşı «tepki» olarak alınır

Herhangi bir etkiye karşı her zaman bir tepki vardır; yada iki cismin karşılıklı etkisi daima eşit fakat zıt ozelliklidir Etki kuvveti ve tepki kuvveti aynı cisim uzerine etki etmez Orneğin masa uzerinde duran kitap ile masa arasındaki etki ve tepki kuvvetlerini duşunelim Kitaptan kaynaklanan etki kuvveti masa uzerinde olur, masanın tepkisi ise kitap uzerinde bir tepki kuvveti olarak ortaya cıkar İki cisim arasında oluşan etkileşmede F kuvveti, ikincinin birinciye etkidiği F kuvvetine eşit fakat zıt yonludur
alıntı