Doğadaki Temel Kuvvetler
Kuvet, bir cisme yer değiştirmeye,ötelemeye ya da döndürmeye yarayan etkidir.Birimi Newton olup vektörel bir büyüklüktür. Çünkü doğrultusu yönü ve büyüklüğü vardır.O halde vektörel toplanır.Yani zıt kuvvetler çıkartılır aynı yönlü kuvvetler toplanır ve aralarında açı varsa vektörel işlem yapılır.Vektörleri sonra detaylı anlatacağımız için şimdilik bu kadarını bilin yeter.( Çünkü bu konu 9. sınıfta MEB tarafından bu kadar ile sınırlanmış )
*****Ağırlık ta bir kuvvettir. G=m.g (g yer çekim ivmesidir.)
Newton İlkeleri 3 tanedir.Tek paragrafta verelim.
Bircisme uygulanan net kuvvet sıfırsa cisim hareket durumunu korur(Eylemsizlik ilkesi).Cisme uygulanan kuvvet sıfır değilse cisim kuvvetin yaptığı etki kadar bir tepki verir (Etki-Tepki) ve kuvetten dolayı kütlesi ile ters orantılı bir ivme kazanır.(F=m.a)
Bitti çünkü bu üç ilkenin birleşimidir.Şimdi açalım bu mevzuyu.Aşağıdaki resme bakın...
Top duvara çarptığında duvara bir etki yapar duvar ise aynı büyüklükte bir kuvvetle tepki yapar.
Duvarın eylemsizliği büyük olduğu halde eylemsizliği (Kütlesi ) ile ters orantılı bir ivme kazanarak hareket etmesi gerekirdi. fakat duvarın sürtünme kuvveti (Sabitlenmiş) çok büyük olduğundan Eylemsizlik kuvveti, Duvarı hareket ettiremiyor. Aşağıdaki resimlere bakın şimdi.
Resim-1 Resim-2
Resim-1 de araba duvara çarparken duvarın tepki kuvveti yüzünden geri geliyor.Fakat adam duvara çarmadığından önündeki boşluktan hareket durumunu korumaya çalışıyor.Yani ilerliyor.Uçuyor mu deseydim....
Resim-2 de Kamyonun çarptığı arabanın sürtünmesi daha az olduğundan, kamyonun etkisiyle biraz ivme kazanıyor.Ama üstteki merdiven kamyonun ile arasındaki sürtünmeyi daha rahat yendiğinden daha da ileri fırlıyor.Çünkü Küçük kütle küçük eylemsizlik demektir.
Şimdi formülü verelim. F=m.a newtonun temel yasasıdır.Hani cisime kuvvet uygulandığında kütlesi ile ters orantılı ivme kazanır demiştik ya. İşte onun formülü.
Örnek: üstteki merdivenin kütlesi 20 Kg olsun ve uygulanan kuvvet sürtünme çıkartılarak net hali 100 newton olsun kaç m/s2 ivme kazanır?
Çözüm: F= m.a olduğundan 100=20.a her iki tarafı 20 ye bölersek a=5 m/s2 olur.
Şimdi size Aşağıdaki resmi göstermek istiyorum.Lütfen dikkatle bakınız.Yazılarına konumuzla bağlantısını kurmaya çalışınız.
Alıntı Resim
Cisim eylemsizlik kuvveti ile çekiliyor gibi düşünelim.Cisme kütle eklendiğinde F=ma formülüne göre
ivme azalmalıdır.Dolayısıyla kuvvet değişmeyeceğinden ivme azalır.ivme ise bir hız değişim göstergesi olduğuna göre hızı da azalır.Aslında bu konu ileriki sınıflarda momentum olarak anlatılacak ama fizik konularının tümü birbirine bağlantılı olduğundan bura da yeri gelmişken göstereyim dedim
Bir örnek daha. bu fizikçiyiz.com adresinden alındı.
Çözüm:Önce net kuvveti (Ağırlığı) bulalım.2 yönünde Ağırlık=G=m.g=8.10=80 Newtonluk bir kuvvet var 1 yönünde ise G=2.10=20 Newtonluk kuvvet. Net kuvvetimiz 80-20=60 N olur.Tabiki 2 yönü daha ağır olduğundan 2 yönünde hareket edeceğini görmüşsünüzdür.Toplam Kütlemiz ise m=8+2=10 Kg.
F=m.a da yerine yazalım. 60=10.a olur a=6 olur Cevap:Z şıkkı; Şaka şaka B şıkkı
Sürtünme Kuvveti,Bir cismin yüzeyle olan sürtünme katsayısı ve Cismin toplam ağırlığının çarpımıdır.
Yani Sürtünme Kuvveti= Fs=k.N burada N ağırlığı cismin kendi ağırlığı + cisme ağırlığı doğrultusunda uygulanan kuvvetlerin toplamıdır.Bu yüzden toplam ağırlık dedik.
Örnek: Adam şekildeki 200 Kg lık arabayı 600 N luk kuvvetle
itiyor araba 2 m/s2 lik bir ivme kazandığına göre sürtünme kuvvetini ve sürtünme katsayısını bulalım
Çözüm: Kütle ve İvme verildiğine göre Önce Net Kuvvetu bulalım. F=m.a dan F=200.2=400 N.
Adam 600 N uyguladığına göre bunun geri kalanı yani aradaki fark sürtünme kuvvetidir.Çünkü sürtünme kuvveti her zaman uygulanan kuvvet ile ters yönlüdür.Fs=600-400=200 N Fs=k.N idi ve burada tek ağırlık cismin ağırlığıdır.(Cismin üstünden ve altından kuvvet uygulanmıyor) yerine yazalım. 200=k.200.10 k=1/10=0,1 olur.
Çözüm:
İvme hızın birim zamandaki değişimidir.Aynı sürede aynı yolu aldıklarına göre hızları ve hız değişimleri (ivmeleri) eşittir.O halde I ve II doğru F=ma formülüne göre a yalnız bırakılırsa a=F/m olur o halde F ve m doğru orantılı olduğuna göre m1=m ise m2=2m ve m3=3m olur yani III te doğru ve Yanıt E şıkkı olurrrr.
