Kuvvet ile hareket arasında neden sonuç ilişkisi vardır. Fiziğin kuvvet ile hareket arasındaki ilişkiyi inceleyen konusuna Dinamik denir.
Hareket Nedir: Bir cismin başlangıç(referans) noktasına göre uzaklığı zamanla değişiyorsa bu cismin hareketli olduğu anlamına gelir.
Kuvvet Nedir: Duran bir cismi harekete geçiren, hareket halindeki cismi durduran, cisimlerin yön şekil ve hızlarını değiştiren etkiye kuvvet denir.
Kuvvetin harekete etkisini anlatan matematik bağıntılara ise Newtonun hareket kanunları denir. Newton oluşturduğu bu bağıntıları 3 temel yasa ile açıklamıştır.
1. Eylemsizlik Kanunu
Eylemsizlik yasasını açıklamadan önce eylemsizliğin ne anlama geldiğini açıklayalım.
Eylemsizlik: Cismin durumunu koruma isteğine denir. Örnek verecek olursak hareket halindeki arabanın şöförü aniden frene basınca şöförün önceki durumunu korumak isteyip öne doğru hareketlenmesi veya durgun arabada aniden gaza basan şöförün geri doğru hareketlenmesidir.
Yukarıda verilen bilgiler baz alınarak Newton 1. yasayı şöyle açıklıyor;
Sabit kabul edilen bir referans noktasına göre cisme etki eden bileşke kuvvet 0 ise , cisim duruyorsa durmasına devam eder, hareketli ise sabit hızla hareketine devam eder eder. Yani cisim durumunu korur, Madde şeklinde yazacak olursak.
Cisme etki eden bileşke kuvvet 0 olması gerekir. Fnet=0
Cisim önceden durgunsa ,durmaya devam eder.
Cisim önceden hareketli ise hareketine sabit hızla devam eder.
Hızda herhangi bir değişim olmadığı için ivme 0’dır
2. Dinamiğin Temel Kanunu
Bir cisme etki eden kuvvetlerin bileşkesi sıfır değilse, cisim bu kuvvetin doğrultu ve yönünde ivme kazanır. Kuvvetin, cisme kazandırdığı ivmeye oranı sabit olup, bu sabit değer cismin kütlesine eşittir ve aşağıdaki formülle ifade edilir.
F=m.a
Fnet= m.a
Kuvvet-ivme grafiğinde doğrunun eğimi:
Dinamiğin Temel Prensibi ile ilgili özellikler
1. Net kuvvet kendi yönünde ivme meydana getirir. Yani ivme ile kuvvet aynı yöndedir.
2.Cismin hızı ve cisme etki eden net kuvvet aynı yönde ise cisim düzgün hızlanır
3. Cismin hızı ve cisme etki eden net kuvvet ters yönde ise cisim düzgün yavaşlar.
4.Cisme birden fazla kuvvet etki ediyorsa kuvvetlerin bileşkesi alınır. (F2 > F1 olsun
3. Etki Tepki Kanunu
Evrendeki bütün kuvvetler kendi zıttı ile birlikte varolur. Örneğin Dünya Ay'ı çekiyorsa, Ay da Dünya'yı aynı kuvvetle çeker.
Şekildeki cisim yatay düzlemde duruyorken cisme W (ağırlık) ve N (normal kuvvet) kuvvetleri etki eder. Ağırlık Dünya'nın cisme uyguladığı çekim kuvvetidir. Dünya cismi W kuvvetiyle çekiyorsa, cisimde Dünya'yı aynı büyükülükteki G kuvvetiyle çeker.
Cisim ağırlığı sayesinde zemine F kuvveti uyguluyorsa, zeminde cisme eşit büyüklükte N kuvvetini uygular. Yani , cisim zemine F kadar etki etmiş zemin de cisme N kadar tepki göstermiştir.
Şekildeki kuvvetlerin uygulama noktaları önemlidir. W cismin ağırlık merkezine, N cismin tabanına, F zemine, G ise Dünya'nın kütle merkezine uygulanmıştır.
Kısaca Newton'un 3. hareket kanununu şöyle özetleyebiliriz:
Eğer bir A cismi bir B cismine kuvvet uygularsa, B cismide A cismine kuvvet uygular. Bu kuvvetler eşit büyüklükte ama zıt yöndedir.
Hareket Nedir: Bir cismin başlangıç(referans) noktasına göre uzaklığı zamanla değişiyorsa bu cismin hareketli olduğu anlamına gelir.
Kuvvet Nedir: Duran bir cismi harekete geçiren, hareket halindeki cismi durduran, cisimlerin yön şekil ve hızlarını değiştiren etkiye kuvvet denir.
Kuvvetin harekete etkisini anlatan matematik bağıntılara ise Newtonun hareket kanunları denir. Newton oluşturduğu bu bağıntıları 3 temel yasa ile açıklamıştır.
1. Eylemsizlik Kanunu
Eylemsizlik yasasını açıklamadan önce eylemsizliğin ne anlama geldiğini açıklayalım.
Eylemsizlik: Cismin durumunu koruma isteğine denir. Örnek verecek olursak hareket halindeki arabanın şöförü aniden frene basınca şöförün önceki durumunu korumak isteyip öne doğru hareketlenmesi veya durgun arabada aniden gaza basan şöförün geri doğru hareketlenmesidir.
Yukarıda verilen bilgiler baz alınarak Newton 1. yasayı şöyle açıklıyor;
Sabit kabul edilen bir referans noktasına göre cisme etki eden bileşke kuvvet 0 ise , cisim duruyorsa durmasına devam eder, hareketli ise sabit hızla hareketine devam eder eder. Yani cisim durumunu korur, Madde şeklinde yazacak olursak.
Cisme etki eden bileşke kuvvet 0 olması gerekir. Fnet=0
Cisim önceden durgunsa ,durmaya devam eder.
Cisim önceden hareketli ise hareketine sabit hızla devam eder.
Hızda herhangi bir değişim olmadığı için ivme 0’dır
2. Dinamiğin Temel Kanunu
Bir cisme etki eden kuvvetlerin bileşkesi sıfır değilse, cisim bu kuvvetin doğrultu ve yönünde ivme kazanır. Kuvvetin, cisme kazandırdığı ivmeye oranı sabit olup, bu sabit değer cismin kütlesine eşittir ve aşağıdaki formülle ifade edilir.
F=m.a
Fnet= m.a
Kuvvet-ivme grafiğinde doğrunun eğimi:
Dinamiğin Temel Prensibi ile ilgili özellikler
1. Net kuvvet kendi yönünde ivme meydana getirir. Yani ivme ile kuvvet aynı yöndedir.
2.Cismin hızı ve cisme etki eden net kuvvet aynı yönde ise cisim düzgün hızlanır
3. Cismin hızı ve cisme etki eden net kuvvet ters yönde ise cisim düzgün yavaşlar.
4.Cisme birden fazla kuvvet etki ediyorsa kuvvetlerin bileşkesi alınır. (F2 > F1 olsun
3. Etki Tepki Kanunu
Evrendeki bütün kuvvetler kendi zıttı ile birlikte varolur. Örneğin Dünya Ay'ı çekiyorsa, Ay da Dünya'yı aynı kuvvetle çeker.
Şekildeki cisim yatay düzlemde duruyorken cisme W (ağırlık) ve N (normal kuvvet) kuvvetleri etki eder. Ağırlık Dünya'nın cisme uyguladığı çekim kuvvetidir. Dünya cismi W kuvvetiyle çekiyorsa, cisimde Dünya'yı aynı büyükülükteki G kuvvetiyle çeker.
Cisim ağırlığı sayesinde zemine F kuvveti uyguluyorsa, zeminde cisme eşit büyüklükte N kuvvetini uygular. Yani , cisim zemine F kadar etki etmiş zemin de cisme N kadar tepki göstermiştir.
Şekildeki kuvvetlerin uygulama noktaları önemlidir. W cismin ağırlık merkezine, N cismin tabanına, F zemine, G ise Dünya'nın kütle merkezine uygulanmıştır.
Kısaca Newton'un 3. hareket kanununu şöyle özetleyebiliriz:
Eğer bir A cismi bir B cismine kuvvet uygularsa, B cismide A cismine kuvvet uygular. Bu kuvvetler eşit büyüklükte ama zıt yöndedir.
