Kuvvet Ve Hareket

Kuvvet ve Hareket



Evrendeki her şey ya hareket halindedir ya da durağan yani hareketsiz haldedir Hareket, cismin konumunun sürekli biçimde değişmesidir Hareket halindeki bir cismi durdurmak ve durağan hale getirmek ya da hareketsiz durumdaki bir cismi harekete geçirmek için kuvvet denen bir etkinin uygulanması gerekir

Kuvvet, bir cismi harekete geçirebilmek, hareket halindeki bir cismi durdurabilmek, hareketin yönünü ya da hızını değiştirebilmek için gerekli olan itme ya da çekme miktarıdır Çim biçme makinesini iten bir bahçıvan, yolcu vagonlarını çeken lokomotif, duvarda asılı olan bir resmi tutan çivi hep kuvvet uyguluyor demektir Eğer bu kuvvetler uygulanmıyor olsaydı, çim biçme makinesi ile vagonlar hareket etmez, resim yere düşerdi

Bütün bu itme, çekme ve tutma örneklerinde, kuvvet, üzerinde etki yaptığı cisimle gerçekte temas halindedir İnsanlar uygulayabildikleri kuvvetin miktarım artırmak için kaldıraç, makara ve fren gibi mekanizmalar geliştirmişlerdir Bu tür mekanizmalara basit makine denir Ama daha güçlü kuvvetler elde etmek ve uygulamak amacıyla daha karmaşık makineler de geliştirilmiştir Örneğin, çeşitli yakıtların yakılmasıyla açığa çıkan enerjiyi denetleyerek büyük bir kuvvete dönüştüren motorlar, bu tür gelişkin makinelerdir
Bütün kuvvetlerin etkiledikleri cisme temas etmeleri gerekmez, yani bazı kuvvetler uzaktan etkiler

Bu tür kuvvetlerden ikisi elektrik ve magnetizmadır (bak ELEKTRİK; MAGNETİZma) Bir üçüncüsü de, her an yaşadığımız yerçekimi kuvvetidir; yerçekimi, Dünya'nın üzerindeki bütün cisimlere uyguladığı yere doğru çekme kuvvetidir (bak YERÇEKİMİ) Elimizde tuttuğumuz bir tuğlayı bıraktığımız anda tuğla, yerçekiminin etkisiyle yere düşer, bu arada düşerken hızı giderek artar; hızdaki bu artışa ivme denir (bak İvme) Ama eğer tuğlayı elimizde taşıyorsak, tuğla üzerinde yukarı doğru bir itme kuvveti uygulayarak yerçekimi kuvvetini dengeliyoruz demektir; bu durumda uyguladığımız itme kuvveti ile yerçekimi kuvveti birbirine eşittir Bir römorkör, arkasına halatla bağlı bir mavnayı kanalda sabit bir hızla çekerken, halatın mavna üzerinde uyguladığı çekme kuvveti, su direncinin doğurduğu kuvvete eşittir; römorkör biraz daha kuvvetlice çekerse mavna da daha hızlı hareket eder 1687'de büyük İngiliz bilim adamı Sir Isaac Newton (bak Newton, SIR

Isaac), kuvvet ve hareketle ilgili üç yasa yayımladı Bunlara Newton hareket yasaları denir

1 Hareketsiz halde duran ya da sabit bir hızla hareket etmekte olan bir cisme, herhangi bir başka kuvvet uygulanmadığı sürece bu durağan halini ya da sabit hızlı hareketini korur (Otobüs birden durduğunda yolcuların birden öne doğru savrulduklarına dikkat etmişsinizdir Savrulmanın nedeni, yolcuların durma anından önceki sabit hızlı hareketlerini sürdürmeleridir Ayrıca bakEYLEMSİZLİK)

2 Belirli bir hızla yol almakta olan bir cismin hızını değiştirmek için gerekli olan kuvvetin miktarı, cismin kütlesine ve cisme kazandırılmak istenen ivmenin miktarına bağlıdır (Bir golf topunu durdurmak, aynı hızla hareket eden bir pingpong topunu durdurmaktan daha zordur; çünkü golf topunun kütlesi daha büyüktür)

3 Her etki, kendisine eşit ve ters yönde bir tepki doğurur (Bir jet uçağında, motor çok büyük bir gaz kütlesini sürekli olarak arkaya doğru püskürtür; bu nedenle de uçak, bu püskürmeye ters yönde, yani öne doğru itilir) Elde tutulan, yani üzerinde yukarıya doğru bir kuvvet uygulanan tuğlanın yere düşmemesi de bu yasayla açıklanır

Hareket halindeki bütün cisimler, momentum denen bir özelliğe sahiptir; cismin momentumu, kütlesi ile hızının çarpımına eşittir Newton'un ikinci hareket yasasından, bir cismin momentumundaki değişim oranının, o cismi etkileyen kuvvetle orantılı olduğu görülebilir Momentum korunumlu bir özelliktir; yani örneğin, belirli momentumlarla birbirine yaklaşan iki cisim çarpıştıklarında, toplam momentumlarında bir değişiklik olmaz

Kuvvet birimi newtondur 1 nevvtonluk bir kuvvet, 1 kilogramlık bir kütlenin hızını saniyede 1 metre bolü saniye kadar, yani 1 metre/sn2 kadar değiştirir
Bir yüzeyin üzerine düzgün olarak dağılmış halde basan kuvvete basınç denir Basınç, birim alana düşen kuvvet miktarıyla ölçülür Kuvvet miktarı ise ağırlık birimleriyle ifade edilir

Dünya yüzeyindeki normal hava basıncı, santimetre kareye yaklaşık 1 kilogramdır Bu, Dünya yüzeyinin ve onun üzerindeki her şeyin her santimetre karesinin 1 kilogramlık bir ağırlıkla aşağıya doğru bastırılıyor olması demektir {Ayrıca bak KÜTLE; Sürtünme)