Doğrusal hareket veya düz çizgi hareketi, bir nesnenin düz bir yol boyunca bir noktadan diğerine hareketini ifade eder. Bu tür hareket, fizikteki en temel kavramlardan biridir ve daha karmaşık hareketlerin ve dinamiklerin anlaşılmasının temelini oluşturur. Doğrusal hareket mesafe, yer değiştirme, hız, hız ve ivme cinsinden tanımlanabilir.
Mesafe, hareket halindeki bir nesnenin yönüne bakılmaksızın kat ettiği toplam yol uzunluğunu ifade eden skaler bir niceliktir. Metre (m) veya kilometre (km) gibi uzunluk birimleriyle ölçülür.
Öte yandan yer değiştirme, bir nesnenin konumundaki değişikliği temsil eden vektörel bir miktardır. Hem büyüklüğü hem de yönü dikkate alır. Yer değiştirme, nesnenin başlangıç konumundan son konumuna kadar olan en kısa mesafe olarak tanımlanır ve mesafeyle aynı birimlerle ölçülür.
\( \textrm{Mesafe} = \textrm{Kapsanan toplam yol uzunluğu} \) \( \textrm{Yer değiştirme} = \textrm{Son konum} - \textrm{İlk pozisyon} \)Hız, bir nesnenin ne kadar hızlı hareket ettiğini tanımlayan skaler bir niceliktir. Birim zamanda kat edilen mesafe olarak tanımlanır. Hızın standart birimi saniyedeki metredir (m/s).
Hız, yer değiştirmeye benzer şekilde vektörel bir büyüklüktür. Yer değiştirmenin değişim hızını tanımlar ve hem büyüklüğü (hızı) hem de yönü içerir. Hız, yer değiştirmenin konum değişikliğinin meydana geldiği zaman aralığına bölünmesiyle hesaplanabilir.
\( \textrm{Hız} = \frac{\textrm{Mesafe}}{\textrm{Zaman}} \) \( \textrm{Hız} = \frac{\textrm{Yer değiştirme}}{\textrm{Zaman}} \)İvme, hızın değişim oranını tanımlayan vektör bir niceliktir. Bir nesnenin ne kadar hızlı hızlandığını, yavaşladığını veya yönünü değiştirdiğini gösterir. Standart ivme birimi saniye başına metre karedir (m/s \(^2\) ).
\( \textrm{Hızlanma} = \frac{\textrm{Hızdaki Değişim}}{\textrm{Zaman}} \)Nesnelerin hareketi, hareket denklemleri olarak bilinen bir dizi denklem kullanılarak doğru bir şekilde tanımlanabilir. Bu denklemler düz bir çizgi boyunca sabit ivmeyle hareket eden nesneler için geçerlidir. Üç temel hareket denklemi vardır:
1. \(v = u + at\) 2. \(s = ut + \frac{1}{2}at^2\) 3. \(v^2 = u^2 + 2as\)Burada: - \(v\) son hızdır, - \(u\) başlangıç hızıdır, - \(a\) ivmedir, - \(t\) zamandır ve - \(s\) yer değiştirmedir.
Bir arabanın trafik ışığında hareketsiz halden başlayıp \(5\) saniye boyunca \(3 \, \textrm{Hanım}^2\) sabit hızıyla hızlandığını düşünün. Arabanın hareketini tanımlamak için hareket denklemlerini kullanabiliriz.
Verilen: - Başlangıç hızı ( \(u\) ) = \(0 \, \textrm{Hanım}\) , - İvme ( \(a\) ) = \(3 \, \textrm{Hanım}^2\) , - Zaman ( \(t\) ) = \(5 \, \textrm{S}\) .
\(v = u + at\) kullanılarak arabanın son hızı ( \(v\) ) şu şekilde hesaplanabilir:
\( v = 0 + (3 \times 5) = 15 \, \textrm{Hanım} \)Yer değiştirmeyi ( \(s\) bulmak için \(s = ut + \frac{1}{2}at^2\) kullanırız:
\( s = (0 \times 5) + \frac{1}{2} \times 3 \times (5^2) = 37.5 \, \textrm{M} \)Bu örnek, bir arabanın doğrusal hareketinin temel fiziksel kavramlar ve denklemler kullanılarak nasıl tanımlanabileceğini ve hesaplanabileceğini göstermektedir.
Doğrusal hareket, fizikte nesnelerin düz bir çizgide nasıl hareket ettiğine dair temel bir anlayış sağlayan önemli bir kavramdır. Doğrusal hareketi inceleyerek nesnelerin hareketini mesafe, yer değiştirme, hız, hız ve ivmeyi kullanarak tanımlayabilir ve tahmin edebiliriz. Hareket denklemleri, sabit ivme altındaki nesnelerin doğrusal hareketinin çeşitli yönlerini hesaplamak için güçlü bir araç seti sunar.
