Doğrusal Ve Bağıl Hareket |
|
|
#1 |
|
Şengül Şirin
|
Doğrusal Ve Bağıl HareketDOĞRUSAL VE BAĞIL HAREKET Hareket Maddelerin zamanla yer değiştirmesine hareket denir Fakat cisimlerin nereye göre yer değiştirdiği ve nereye göre hareket ettiği belirtilmelidir Örneğin at üstünde giden bir yolcu ata göre yer değiştirmiyor, fakat yerde duran sabit bir noktaya göre yer değiştiriyordur![]() Yörünge Bir cismin hareketi sırasında izlediği yolun şekline yörünge denir İzlenen yolun şekli doğrusal ise bu harekete doğrusal hareket denir Daire ise, dairesel hareket denir![]() Konum Bir cismin, seçilen bir başlangıç noktasına olan vektörel uzaklığına konum denir Bir araç nasıl hareket ederse etsin en son durduğu noktadaki konumu, o noktanın seçilen başlangıç noktasına olan vektörel uzaklığıdır Bir araç dönüp dolaşıp ilk bulunduğu noktaya gelirse, konumu sıfır olur![]() Yer Değiştirme Bir cismin iki konumu arasındaki vektörel uzaklıktır Başka bir ifadeyle son konum (x2) ile ilk konum (x1) arasındaki vektörel farktır ve son konumdan ilk konumun vektörel olarak çıkarılmasıyla bulunur Bu işlem, Dx = x2 – x1 şeklinde gösterilir![]() ![]() K de duranın konumu ise – 1000 metredir![]() N noktasından L noktasına gelen bir araç, Dx = x2 – x1 Dx = – 500 – (+ 1000) = – 1500 m (–) yönde 1500 metre yer değiştirmiştir ![]() Eğer ilk konum başlangıç noktası olursa, konum ile yer değiştirme eşit olur ![]() Yatay bir yolda K noktasından harekete geçen araç L, M, N yolunu izleyerek N de duruyor Bu araç KN noktaları arasında, toplam 70 m yol almasına rağmen 50 m yer değiştirmiştir Şekil incelenirse KN arasındaki vektörel uzaklık pisagor bağıntısından 50 m olur![]() ![]() Eğim Hareket konusunun iyi anlaşılması için eğim kavramının iyi bilinmesi gerekir Bir doğrunun yatayla yaptığı açının tanjantı o doğrunun eğimine eşittir![]() ![]() ![]() Diklik artıyorsa eğim artıyor, diklik azalıyorsa eğim azalıyor, diklik sabit ise, eğim de sabittir ![]() Şekildeki gibi yatay doğruların eğimi sıfırdır ![]() Düşey doğruların eğimi tanımsızdır Çünkü tana değerine göre bir sayının sıfıra oranı tanımsızdır![]() ![]() Ancak parabole teğetler çizilerek teğetin eğimine bakılır Şekildeki parabolün eğimi artıyordur Çünkü parabole çizilen teğetlerin eğimleri azalmaktadır Birim çemberdeki sinüs ve cosinüs değerlerin işaretinden faydalanılarak eğimin işareti bulunabilir ![]() Düşey eksene göre sağa yatık doğruların eğimi pozitif (+), sola yatık doğruların eğimi ise negatif (–) dir ![]() ![]() Hız Bir cismin birim zamandaki yer değiştirme miktarına hız denir Hız v sembolü ile gösterilir ve vektörel bir büyüklüktür Hız, şeklinde tanımlanır ![]() Hız birimi SI (MKS) birim sisteminde m/s dir km/saat de hız birimi olarak kullanılabilir![]() Hız vektörel büyüklük olduğundan, hızın işareti hareketin yönünü gösterir Hız (+) işaretli ise araç (+) seçilen yönde, (–) işaretli ise, (–) seçilen yönde gidiyordur![]() Ortalama Hız Doğrusal yörüngede hareket eden bir cismin, toplam yer değiştirmesinin, bu yer değiştirme süresine oranı ortalama hıza eşittir Ortalama hız, şeklinde tanımlanır Şekildeki konum-zaman grafiğinde, aracın t1 anındaki konumu x1, t2 anındaki konumu x2 ise, t1 ile t2 süreleri arasındaki ortalama hızı şekildeki doğrunun eğiminden bulunur![]() ![]() Şekildeki hız-zaman grafiğinde t süresi içindeki ortalama hız ![]() Bu durum yalnızca hızın düzgün değiştiği durumlarda geçerlidir![]() ![]() Ani Hız Hareket eden bir cismin herhangi bir andaki hızına ani hız ya da anlık hız denir ![]() Konum-zaman grafiğindeki herhangi bir anda yörüngeye çizilen teğetin eğimine eşittir ![]() İvme Bir cismin birim zamandaki hız değişimine ivme denir a sembolü ile gösterilir ve vektörel bir büyüklüktür Cismin t1 anındaki hızı v1, t2 anındaki hızı v2 ise, ivme; şeklinde ifade edilir Birimi m/s2 dir![]() Hız değişimi yoksa, yani cismin hızı zamanla değişmiyorsa ivme sıfırdır İvmenin olması için mutlaka hızın değişmesi gerekir Ayrıca ivme sabit ise hız her saniye ivme kadar artıyor ya da azalıyordur İvme sıfır ise, araç ya duruyordur, ya da sabit hızla gidiyordur![]() Doğrusal Hareket Çeşitleri 1 Düzgün Doğrusal HareketDoğrusal yolda hareket eden bir cisim, eşit zaman aralıklarında eşit yer değiştirmelere sahipse bu harekete düzgün doğrusal hareket, sahip olduğu hıza da sabit hız denir Bu hareket tipinde hız sabittir Dolayısıyla ivme sıfırdır![]() ![]() Yukarıdaki grafikler, pozitif yönde hareket eden araca ait grafiklerdir v sabit hızı ile düzgün doğrusal hareket yapan cismin aldığı yol X= v tbağıntısı ile bulunur ![]() ![]() 2 Düzgün Değişen Doğrusal HareketDoğrusal bir yolda hareket eden aracın hızı düzgün değişiyorsa bu harekete düzgün değişen doğrusal hareket denir Bu harekette ivme sabit olduğundan sabit ivmeli harekette denilir İvmenin sabit olması, aracın hızının her saniye ivme kadar artması ya da azalması demektir![]() a Düzgün Hızlanan Doğrusal HareketBu hareket tipinde aracın hızı her saniye ivme kadar artıyordur Pozitif yönde düzgün hızlanan araca ait grafikler aşağıdaki gibidir![]() ![]() 2 Düzgün Değişen Doğrusal HareketDoğrusal bir yolda hareket eden aracın hızı düzgün değişiyorsa bu harekete düzgün değişen doğrusal hareket denir Bu harekette ivme sabit olduğundan sabit ivmeli harekette denilir İvmenin sabit olması, aracın hızının her saniye ivme kadar artması ya da azalması demektir![]() a Düzgün Hızlanan Doğrusal HareketBu hareket tipinde aracın hızı her saniye ivme kadar artıyordur Pozitif yönde düzgün hızlanan araca ait grafikler aşağıdaki gibidir![]() ![]() Konum – Zaman Grafiği
![]()
Şekildeki konum–zaman grafiğinde,
Hız – Zaman Grafiği
![]()
İvme – Zaman Grafiği İvme-zaman grafiklerinin altında kalan alan hız değişimini verir Toplam hız değişimi alanların cebirsel toplamından bulunur Cismin ilk hızı v0, toplam hız değişimi Dv ise, son hız vS = v0 + Dv eşitliğinden bulunur ![]() BAĞIL HAREKET Bir cisim sabit bir noktaya göre zamanla yer değiştiriyorsa, bu cisim hareket ediyor demektir Cismin hareketi sabit bir yere göre değilde başka hareketli bir cisme göre sorulursa durum değişir Örneğin yan yana giden iki çocuk birbirlerine göre hareket etmezken, yerde duran sabit bir noktaya göre hareket ediyorlardır Otobüs içinde koltukta oturan bir yolcu, otobüse göre hareket etmiyor fakat, yere göre, ya da başka hareketli bir cisme göre hareket ediyordur![]() Buna göre, iki cismin birbirlerine göre, hareketine bağıl hareket, hızlarına da bağıl hız denir ![]() Bağıl hız,V bağıl = V cisim - V gözlemci bağıntısı ile bulunur ![]() vcisim : Cismin yere göre hızıdır ![]() vgözlemci : Gözlemcinin yere göre hızıdır ![]() Bir aracın yerdeki sabit noktaya göre hızına yere göre hız denir Hız vektörel bir büyüklük olduğundan, işlemler vektör kurallarına göre yapılacaktır Yukarıdaki bağıntıya göre, cismin hızı aynen alınıp, gözlemcinin hızı ters çevrilerek vektörel olarak toplanır Bileşke vektörün büyüklüğü bağıl hızın büyüklüğünü, yönü ise bağıl hızın yönünü belirtir![]() Tek Doğrultuda Bağıl Hız Araçlar aynı doğrultuda hareket ediyorsa, a Aynı yönde giden araçların birbirlerine göre bağıl hızlarının büyüklüğü, iki aracın hızlarının farkına eşittir Yön olarak, aracın birine göre (+) ise, diğerine göre (–) dir Yani araçlardan biri diğerini pozitif kabul edilen yönde gittiğini görüyorsa, diğeride onun negatif yönde gittiğini görür![]() b Zıt yönde giden araçların birbirlerine göre bağıl hızı, hızlarının toplamına eşittir Bundan dolayı karşılıklı gelen araçlar birbirinin yanından geçerken çok hızlı geçiyormuş gibi görünürler![]() İki Boyutta Bağıl Hız Doğuya doğru gitmekte olan K aracının sürücüsü, kuzeye doğru giden L aracının gerçek hareket yönünü ve hızını göremez K nin L yi gördüğü hız bağıl hızdır Bağıl hız ise, vb = vcisim – vgözlemci bağıntısından bulunur ![]() Örneğin her iki araç v hızı ile gidiyorsa, K nin L ye göre hızı denildiğinde, L gözlemci olur Gözlenen K cisminin hızı aynen alınır, gözlemcinin hızı ters çevrilerek vektörel olarak toplanır Hızların şiddetleri eşit ve aralarındaki açı 90° olduğundan bağıl hız çıkar![]() L nin K ye göre hızı ise, ![]() vb = vL – vK den, L nin hızı aynen alınır, K nin hızı ters çevrilerek toplanır Hız vektörleri arasındaki açı 90° olduğundan bağıl hız olur![]() Her iki araca göre bağıl hızlar eşit büyüklükte fakat zıt yönlüdür ![]() NEHİR PROBLEMLERİ Nehir problemlerini, akıntı doğrultusunda ve akıntıya dik doğrultuda olmak üzere iki kısımda inceleyebiliriz 1 Nehrin Akıntı Hızı Doğrultusunda HareketDüzgün ve sabit bir hızla akan nehirde, bir tahta parçası suya bırakılırsa, suyun hızına eşit bir hızla hareket eder Eğer suda kayık, motor ve yüzen bir yüzücü varsa bunların iki tür hızı vardır a Motorun Suya Göre HızıDurgun kabul edilen suda hareket eden motorun hızına suya göre hız denir ![]() b Motorun Yere Göre HızıSuyun hızı ile, motorun suya göre hızının bileşkesine yere göre hız denir ![]() Akıntı hızının ırmağın her yerinde sabit ve va olduğu yerde, motor suya göre vm hızı ile gidiyorsa, motorun yere göre hızı, aynı yönlü iseler, vyer = vsu + vm toplamından bulunur Motorun hızı akıntıya zıt yönde ise, üç durum vardır vyer = vm + va bağıntısına göre,![]()
Bu tür sorularda, yere göre yer değiştirme miktarı X=V yer tbağıntısı ile hesaplanır ![]() 2 Akıntıya Dik Doğrultuda Hareket ![]() Fakat L noktasına çıkamıyor Akıntı yönünde de yol alarak M noktasından kıyıya ulaşıyor![]() Motorun karşı kıyıya çıkma süresi ırmağın genişliğine ve motorun suya göre hızının akıntıya dik bileşenine bağlıdır Karşı kıyıya çıkma süresi,d = vm t den bulunur![]() Kayığın yere göre hızı, akıntının va hızı ile motorun suya göre vm hızının bileşkesine eşittir |KL|, |LM| ve |KM| uzaklıklarını bulmak için bu doğrultulardaki hız ve t karşı kıyıya geçme süresi kullanılır![]() |KL| = vm t |LM| = va t|KM| = vyer t olur![]() Her üç değer bulunurken aynı t süresi alınır Motorun hız vektörü L noktasının soluna yönelik olursa, nereye çıkacağını bulmak için vmx hız bileşeni ile va akıntı hızının büyüklüklerine bakılır![]() ![]()
__________________
Arkadaşlar, efendiler ve ey millet, iyi biliniz ki, Türkiye Cumhuriyeti şeyhler, dervişler, müritler, meczuplar memleketi olamaz
En doğru, en hakiki tarikat, medeniyet tarikatıdır |
|
|
|