Newton'un Hareket Kanunları

Newton'un Hareket Kanunları Newton'un Hareket Kanunlar Hakkında Data


Devinime niçin olan etkiler insanlari uzun vakit ilgilendirmis ve bu konuda Galileo ve Newton zamana dek böylece basarili sonuçlar elde edilmemisti Galileo ’dan önce filozoflar, bir cismi devindirebilmek için şüphesiz bir etkinin, yani bir kuvvetin gerektigini ileri sürmemisler ve kuvvetin olmadigi durumlarda bir cismin durmasi gerektigine inanmamislardi

Gerçekten bir düzlem üzerinde bir karoser kaydirilmak istenirse, cismin kisa bir süre gittikten sonradan yavaslayip durdugu gözlenir Bu gözlem dis bir şiddet olamadigi sürece kaymanin olmadigi düsüncesini destekler Galileo yaptigi deneylerde bu inancin gerçek olmadigini gösterdi Eger ceset ve onun üstünde durdugu düzlen pürüzsüz ışık halkası getirilirse ve gövde yaglanirsa, cismin hizinin daha yavas azaldigi ve cismin daha ileride durdugu gözlenir Buna tarafından, cismin kaymasi yavaslatici, yani tüm sürtünmeler, ortadan kaldirilirsa, cismin degismez bir hizla yoluna bir dogru boyunca sonsuza degin devam sonucu çikar Galileo ’nun vardigi netice bu idi Ona göre, bu cismin hizini degistirmek için bir dis zor gerekir; fakat muhakkak bir hizda giden cismin hizini koruyabilmesi için bir kuvvete gerek yoktur Mesela bir sandigi bir düzlemde ittigimiz durum için, ellimizin verdigi itme sandiga bir hiz kazandirir, fakat düzlem sandiga bir güç uygulayarak onu yavaslatir ve durdurur Her iki kuvvette hizda bir degisim, yani bir ivme olusturur Iste Galileo ’nun buldugu bu gerçegi, Galileo ’nun öldügü gün dogan Isaac Newton bir evrensel yasa olarak 1686 da yazdigi Princiria Matematika Philosoph Naturalis adli kitabinda ortaya koydu

NEWTON ’UN BIRINCI HAREKET KANUNU (EYLEMSIZLIK PRENSIBI)

Herhangi bir vücut üzerine bir kuvvet etki etmiyorsa, yada tesir eden kuvvetlerin bileskesi sifirsa, vücut durumunu degistirmez; yani duruyorsa durur, deviniyorsa yani hareket ediyorsa, devinimini bir dogru boyun devam ettirir

a) Duran bir cisme bir kuvvet etki etmedikçe karoser yeniden tembel kalir Bir cisme tesir eden kuvvetlerin bileskesi sifir (R 0) ise, cisim o anki durumunu korur
Bir beden için net zorlama 0 ise a 0 olur

b) Hareketli bir cisme bir kuvvet etki etmezse, cismin hizi ve yönü degismez Gövde hareket ediyorsa sürükleyici dogrusal yani değişmez hizli olarak hareketine devam eder

Disaridan uygulanan bir kuvvetin etkisinde olmayan bir cismin sakin halde kalir yani tembel olur yada sabit bir hizla hareket eder Hizin değişmez olmasi dogal olarak ivmenin sifir olmasini gerektirir


Newton ’un bu birinci yasasi gözlem çerçevelerini de tanimlar Çünkü çoğunlukla bir cismin ivmesi, yani hizindaki degisim emin bir gözlem çerçevesine kadar ölçülür Birinci yasaya tarafından cismin çevresinde baska bir cisim yoksa, yani bir cisme belirli bir zorlama tesir etmiyorsa, pek gözlem çevreleri bulabiliriz ki, cismin bu çerçevelerde ivmesi olmasin Cisimlerin üstüne etki eden kuvvetlerin olmamasi durumunda cimlerin durumlarini korumasi maddenin bir özelligi olarak alinir ve buna eylemsizlik denir Newton ’un birinci yasasina da çogu kere eylemsizlik yasasi denir ve bunun geçerli oldugu gözlem çerçevelerine eylemsizlik gözlem çerçeveleri denir Bu çerçeveler duragan yildizlara kadar duran yada sürükleyici degismez bir hizla dışarı giden gözlem çerçeveleridir

Newton ’un birinci yasasinda görüldügü gibi, bir cismin durmasi veya degismez bir hizla gitmesi arasinda fark yoktur Buna kadar, bir eylemsiz çerçevede durdugu gözlenen bir beden, baska bir çerçeveden bakilinca degismez bir hizla gider görünür Her iki çerçeveye tarafından de cismin bir hizi yoktur Her iki çerçeveye tarafından de hiz degismez Buna kadar her iki çerçevedeki gözleyici de cismin üstüne bir zor etkidigi yada, tesir eden kuvvetlerin bileskesinin sifir oldugu bulunur

NEWTON ’UN IKINCI HAREKET KANUNU

Birinci yasadan biliyoruz oysa, kuvvet olmadiginda cismin hizinda bir degisim, yani ivme laf konusu degildir O halde zorlama oldugunda, bir ivme yani bir hiz degisimi olmalidir Baskı ile ivme arasindaki baglantiyi bulabilmek için, önce ayni bir cisme degisik siddet ve dogrultuda kuvvet uygulanip F ve a ölçülürse, sonrada farkli cisimlerle ayni ölçmeler yapilirsa su sonuçlar elde edilir:

1) Tüm durumlarda ivmenin dogrultusu kuvvetin dogrultusu yönünle aynidirBu netice, cisim baslangiçta durgunda olsa, herhangi bir hizla belirlenmiş dogrultuda gitse de dogrudur
2) Emin bir cisim için kuvvetin siddetinin, ivmenin orani degismez kalmaktadir

Fa değişmez

F m a esitliginde görüldügü gibi kütle, uygulanan kuvvete karsi cismin kazanacagi ivmeye karsi koyan bir nicelik olarak ortaya çikmaktadir Yani, ayni bir şiddetle kütlesi ufak olan bir karoser daha büyük bir ivme, kütlesi büyük olan bir ceset ise daha ufak bir ivme kazanir Sözgelimi duran yada hiç degismeyen bir hizla giden otomobilin (~ 1500 kg) hizinda, saniyede 5 ms lik bir hiz degisimi saglayabilmek için 7500 N luk bir şiddet gerekirken, ayni hiz degisimini bir kamyonda (~2000 kg) saglayabilmek için 2500 N luk bir zor gerekir Bu yönüyle kütle, devinime karsi koyan bir niceliktir; baska bir deyimle, ötelenme devinimindeki degisime karsi koyarBu açidan kütleye, öteleme eylemsizligi de denir

Newton ’un ikinci yasasi olarak aşina F m a esitligi vektörel bir esitliktir Bir cisme ayni anda çesitli dogrultularda, çesitli büyüklüklerde bir çok zorlama etki ettiginden, gövde bunlarin bileskesi yönünde bir ivme kazanir

Devinim tek boyutta ise bu durumda kuvvetler de tek dogrultuda olacagindan, kuvvetlerin büyüklüklerinin cebirsel toplaminin kütleye orani, ivmenin degerini verir Devini iki boyutta ise bu durumda kuvvetler x,y bilesenleri bulunur, bunlarin cebirsel toplaminin kütleye bölümü o yöndeki ivme bilesenini büyüklügünü verir

* Ivme uygulanan şiddetle dogru orantilidir ve şiddet yönündedir
* Cismin momentumunda zamana göre degisiminin orani, cisme etkiyen kuvvetle dogru orantilidir

NEWTON ’UN ÜÇÜNCÜ HAREKET KANUNU (TESIRTEPKI PRENSIBI)

Jurnal yasantimizda bir cisme bir zorlama uygulanmasi laf konusu oldugunda, onun herhangi bir yolla itilmesi yada çekilmesi aklimiza gelir
Sözgelimi asili bir miknatis çubugunu yaklastirdigimizda ayni adli kutuplar karsi karsiya geldiginde, asili miknatisin bizde uzaklasacak yönde gittigini; ters adli kutuplarin karsi karsiya gelmesi durumunda asili olan miknatisin bize dogru geldigini görürüz
Her iki şart için elimizdeki miknatisin, asili olan miknatisa bir zor uyguladigini ve bunun sonucu olarak asili miknatisin devinime basladigi söyleriz Bunun yaninda, elimizde tuttugumuz miknatisin da, diger miknatisa yaklastirilirken çekilip ittigini hissederiz

Dogadaki bütün gerçek kuvvetler çevreyle etkilesme sonucu çikarlar Bir beden diger bir cisme bir baskı tesir ettirdiginde, diger beden de bu cisme bir kuvvet etkiler Buna ilave olarak bu kuvvetlerin degerleri es kuvvetleri zittir Bu durumda, yalitilmis tek bir kuvvetten laf edilemez Iki gövde arasindaki etkilesime de bu kuvvetlerden birine tesirdigerine tepkikuvveti denir Baska bir deyimle,kuvvetlerden birisi etkiolarak alinirsa, digeri birinciye karsi tepkiolarak alinir
* Herhangi bir etkiye karsi daima bir tepki vardir; yada iki cismin karsilikli etkisi tekrar tekrar esit fakat zit özelliklidir
* Iki ceset arasinda olusan etkilesmede F kuvveti, ikincinin birinciye etkidigi F kuvvetine esit lakin zit yönlüdür *