KUVVET VE HAREKET

Kuvvetin Özellikleri

Bir cismi harekete geçiren, durduran, yönünü veya doğrultusunu değiştiren, hareketin hızını azaltan veya hızlandıran, cisimde şekil değişikliği yapabilen etkiye kuvvet denir.

Kuvvetin özelliklerini aşağıdaki gibi özetleyebiliriz;

• Duran bir cismi harekete geçirebilir,
• Hareket eden bir cismi durdurabilir,
• Hareketin hızını attırabilir (hızlandırma),
• Hareketin hızını azaltabilir(yavaşlatma),
• Hareketin yönünü değiştirebilir,
• Cisimlerde şekil değişikliği yapabilir.

Bir cismin kuvvete sahip olabilmesi için enerjiye sahip olması gerekir. Motor, insan, Dozer, Rüzgar, Su, Sıkılmış bir vida, Gerilmiş yay gibi pek çok nesne kuvvete sahip olabilir. Kuvvet soyut bir kavramdır. Fakat etkileri hayatın her alanında kendini gösterir.

Kuvvetin hangi özelliklerini bilmek gerekir?

Bir kuvvetten bahsettiğimiz zaman kuvveti oluşturan bazı özelliklerin de bilinmesi gerekir.

Kuvvetin Birimi: Kuvvet birimi Newton’dur. N harfiyle gösterilir. Newton birimi kuvvet hakkında çalışmalarıyla ünlü bilim insanı Isaac Newton‘dan gelmektedir.

Kuvvetin Yönü: Eğer bir kuvvetten bahsediyorsak mutlaka yönünü de belirtmemiz gerekir. Örneğin bir kapıyı açmak için 5N kuvvete ihtiyaç olduğunu düşünelim. Bu 5N kuvvetin açma yönüne doğru uygulanması gerekir. Aksi taktirde kuvvetin büyüklüğü yeterli olsa da yönü yanlış olduğu için beklediğimiz işi yapamayacaktır.

Kuvvetin Uygulama Noktası: Kuvvetin nereden uygulandığı da önemlidir. Yanlış noktadan uygulanan kuvvet büyüklüğü ve yönü doğru olsa da işimize yaramayacaktır.

Bileşke Kuvvet

Bir cisme birden fazla kuvvet etki ediyorsa bileşke kuvvet kavramından bahsetmemiz gerekir. Örneğin dört kişinin bir cisme kuvvet uyguladığını düşünürsek, bu dört kişinin cisme toplam etkisine bileşke kuvvet denir. Bir kayayı tek başına itmek 4 kişiyle itmekten farklı sonuçlar doğurur. İki ya da daha fazla kuvvetin yaptığı etkiyi tek başına yapan kuvvete Bileşke kuvvet (net kuvvet) denir. Bileşke kuvvet R harfiyle gösterilir.

Bileşke Kuvvetin Hesaplanması

Kuvvetlerin bileşkesi (net kuvvet) bulunurken aynı yönlü kuvvetler toplanır, zıt yönlü kuvvetler çıkarılır.

Hayatımızda Bileşke Kuvvet

Hayatımızın pek çok alanında bileşke kuvvet karşımıza çıkar.

• Ağır bir cismi taşıması için arkadaşımıza yardım ederken,
• Halat çekme oyunu oynarken,
• Islak çamaşırları ipe iki mandal kullanarak asarken,
• Masanın ağırlığını 4 ayağı tartarken,
• Oturduğumuz yerden kalkarken nem ayaklarımız hem de ellerimizi kullanırken.

Dengelenmiş kuvvet: Bir cisme etki eden bileşke kuvvet sıfırsa dengelenmiş kuvvetlerin etkisindedir.

Dengelenmemiş kuvvet: Bir cisme etki eden kuvvet sıfırdan farklıysa dengelenmemiş kuvvet etkisindedir.

Dengelenmiş ve Dengelenmemiş Kuvvetler

Bir cisme etki eden net kuvvet sıfırsa Dengelenmiş Kuvvet, sıfırdan farklıysa Dengelenmemiş kuvvet var demektir.

Dengelenmiş Kuvvet:

• Bileşke kuvvet sıfırdır.
• Dengelenmiş kuvvet etkisindeki cisim ya duruyor,
• Ya da sabit süratle hareket ediyordur.

Dengelenmemiş Kuvvet

Dengelenmemiş kuvvette net kuvvet sıfırdan farklıdır. Kuvvet dengelenmemişse hareket kesin vardır. Hareket yavaşlıyor veya hızlanıyordur.

Dengelenmiş Kuvvete Örnekler:

• Sabit süratle hareket eden araba
• Dünyanın hareketi (Sabit süratli olduğu için)
• Duran bir top
• Saatin saniyesinin hareketi (Sabit süratli olduğu için)
• Duvarda asılı tablo

Dengelenmemiş Kuvvete Örnekler:

• Hızlanan bir otomobil
• Giderek hızlanarak daldan düşen elma
• Yavaşlayan bir tren
• Şut çekildikten sonra giderek yavaşlayan top vb.

SABİT SÜRATLİ HAREKET

Hareketli iki cisimden hangisinin daha süratli olduğunu belirlemek istersek hem yolun uzunluğunu hem de hareket süresini bilmemiz gerekir. Fen Bilimleri dersleri işlenirken öğrendiğimiz önemli noktalardan biri de duyularımızın bilimsel bir karar vermek için yetersiz olduğudur. Örneğin hareket eden bir otomobilin süratini sadece bakarak söyleyemeyiz. Bunun için çeşitli aletlerle bilimsel ölçümler yapmak gerekmektedir.

Süratin Tanımı: Birim zamanda gidilen yola sürat denir.

Bir cismin süratini hesaplama

Sürati hesaplamak için gidilen yolun ve bu sırada geçen zamanın bilinmesi gerekir. Evi ile okulu arasında 300 metre mesafe olan bir öğrencinin süratini hesaplayabilmek için evden çıkıp okula varıncaya kadar geçen süreyi bilmemiz gerekir.

Süratin Formülü:

Sürati hesaplamak için kullanılacak formül oldukça basittir. Bir hareketlinin ne kadar yolu ne sürede gittiğini biliyorsak alınan yolu, geçen zamana bölerek sürati hesaplayabiliriz.

Süratin Birimi:

Bildiğimiz gibi her büyüklüğün bir cinsi vardır. Bu cins birim olarak tanımlanır. Süratin birimi ise yolun ve zamanın hangi cinsten verildiğine bağlıdır. Örneğin yok kilometre (km), zaman saat(h) olarak verilmişse birim kilometre/saat (km/h) olarak belirlenir.

Yol metre(m), zaman dakika(dk) olarak verilirse sürat birimi metre/dakika (m/dk) olur.

Sürat Hesaplama örneği;

300 metre yolu 30 dakikada yürüyen birinin sürati 300m/30dk = 10m/dk olarak hesaplanır.

Bazen yol metre, zaman dakika olarak verilir fakat sürati km/h cinsinden hesaplamamız istenebilir. Bu durumda elimizdeki büyüklükleri istenilen birimlere dönüştürmemiz gerekir.

300 metre = 0,3 km.  30 dk = 0,5 h. ‘dir.

Bu durumda sürat:

Sürat = 0,3km / 0,5h = 0,6km/h olarak hesaplanır.