Back to the topics list

hareket, hız, hızlanma

Fiziksel dünyada en yaygın olgulardan biri harekettir. Hareket eden cisimlerin davranışlarını inceleyen bilim dalına "mekanik" denir.

Mekanik ayrıca iki bölüme ayrılmıştır - Kinematik ve Dinamik.

Kinematik, hareketin nedenini hesaba katmadan hareketin incelenmesiyle ilgilenir.

Dinamik, hareketin nedeni, yani kuvvet ile ilgilenir.

Hareket, hareket demektir. Bir cismin belirli bir zamanda çevresine göre konumu değişiyorsa hareket halindedir denir. Bir cismin çevresine göre konumu değişmiyorsa hareketsiz olduğu söylenir. Bir referans çerçevesi, belirli bir nesnenin konumunu karşılaştırdığımız başka bir nesne veya sahnedir.

Her hareket türü, farklı bir kuvvet türü tarafından kontrol edilir.

Bir nesne eşit zaman aralıklarında eşit mesafeler kat ettiğinde, düzgün hareket ettiği söylenir. Düzgün hareket, düz bir çizgide sabit bir hızla harekettir. Örnek: yuvarlanan bir top.

Bir nesne eşit olmayan mesafeleri eşit zaman aralıklarında kat ediyorsa, bunun düzgün olmayan hareket halinde olduğu söylenir.

Düzensiz hareket, hareketinin belirgin bir modeli olmayan harekettir. Örnek: uçan bir arı.

İki tür temel hareket vardır: öteleme ve döndürme.

Çeviri, bir yol boyunca hareket anlamına gelir.

Dönme, sabit bir eksen etrafında hareket anlamına gelir. Eksen, bir şeyin etrafında döndüğü bir merkezdir.

Öteleme hareketi, bir nesneye etki eden net kuvvet (farklı kuvvetlerin toplamı) ile tanımlanır.

Dönüş, tork ile tanımlanır. Tork, bir nesnenin dönmesine neden olan bir kuvvettir.

hareket türleri

1. Doğrusal hareket, tüm hareketlerin en temelidir. Bir cismin bütün parçalarının aynı yönde hareket ettiği ve her bir parçasının eşit mesafede hareket ettiği hareket türüdür. Nesnenin hareketi düz bir çizgide gerçekleştiğinden, bu aynı zamanda tercüman hareketi olarak da bilinir. Doğrusal hareket, hız ve yön ile ölçülür. Bir cismin birim zamanda aldığı yola hız denir. Örnek: hareket halindeki bir araba veya dünyanın yerçekimi nedeniyle aşağı düşen bir nesne.

• Düz bir çizgi boyunca harekete doğrusal hareket denir
• Eğri bir yol boyunca harekete eğrisel hareket denir

2. Dönme hareketi, bir cismin belirlenen merkez olarak sabit bir nokta boyunca dairesel bir yolda hareketidir ve hareket, merkezden düzenli bir mesafede yolun çevresi boyuncadır. Bu hareket türü birçok mekanizmanın başlangıç noktasıdır. Örnek: bir çıkrık.

3. Karşılıklı hareket ileri geri harekettir. Örnek: bir yo-yo'nun yukarı ve aşağı hareketi.

4. Salınım hareketi, sallanma gibi dönme hareketi unsurları içeren ileri geri harekettir. Salınım, bir sallanan sandalye veya bir saatteki sarkacın salınımı gibi düzenli bir döngüde veya eşit zaman aralıklarında kendini tekrar eden periyodik bir hareket olabilir. Sabit bir bağlantı noktasından sallanan ve bir yay çizen bir sarkaç, salınım hareketinin klasik bir örneğidir. Bir fıskiye veya salınımlı fan, bunların dikey bir düzlem yerine yatay bir düzlemde salınması ve yerçekimi yerine motorlarla çalıştırılması dışında aynı şeyi yapar. Salınımlı bir hareket, bir denge noktası veya ortalama bir değer etrafındadır.

Üç salınım değişkeni vardır:

• Genlik, denge noktasından maksimum yer değiştirmedir. Bir sarkaç dönüş yolculuğuna başlamadan önce denge noktasından bir santimetre sallanırsa, salınımın genliği bir santimetredir.
• Periyot, nesnenin tam bir gidiş-dönüş yaparak ilk konumuna geri dönmesi için geçen süredir. Bir sarkaç sağdan başlarsa ve bir saniyede sonuna kadar sola giderse ve bir saniye daha sağa dönerse, periyodu iki saniyedir. Süre genellikle saniye cinsinden ölçülür.
• Frekans, birim zamandaki döngü sayısıdır. Frekans, bir bölü döneme eşittir. Frekans, Hertz veya saniyedeki devir cinsinden ölçülür.

Çoğu zaman, nesneler karmaşık hareketlerle hareket eder. Karmaşık hareket, daha basit hareket türlerine ayrılabilir. Karmaşık harekete bir örnek, uçan bir frizbidir. Frizbi hareketi doğrusal hareket ve dönme hareketinden oluşur.

Sürtünme ve yerçekimi kuvvetleri nesnelerin hareketini etkiler – hareketi yavaşlatırlar.

Hareket halindeki bir cismi yavaşlatan ve sonunda hareket eden bir cismi durduran sürtünme kuvvetine kinetik sürtünme denir. Örneğin, bir kutuyu zeminde ittiğinizde, ittiğiniz enerjinin bir kısmı kutuyu hareket ettirir ve enerjinin bir kısmı kinetik sürtünme nedeniyle kaybolur. Yüzey ne kadar az dokulu olursa, nesne o kadar uzağa hareket eder. Bunun nedeni, pürüzsüz yüzeylerin daha az sürtünme kuvvetine sahip olmasıdır. Sürtünme, hem yüzeyin hem de hareket eden nesnenin dokusundan etkilenir.

Mesafe ve Yer Değiştirme

A terminali ile B terminali arasındaki mesafe 150 km'dir. Bir otobüs A terminalinden B terminaline gidiyor. Otobüsün kat ettiği mesafe 150 km. Aynı güzergahta seyahat ederken, otobüs B terminalinden A terminaline geri döner. Böylece otobüsün A'dan B'ye ve ardından B'den A'ya yaptığı yolculuk sırasında kat ettiği toplam mesafe 150 km + 150 km = 300 km'dir.

A'dan B'ye ve tekrar B'den A'ya hareket eden bir otobüs

• Hareket eden bir cismin kat ettiği mesafe, cismin izlediği yolun gerçek uzunluğudur.
• Mesafe skaler bir niceliktir. SI uzaklık birimi metredir.
• Otobüsün konumu A terminalinden B terminaline hareket ettiğinde değişti. A noktasından B noktasına 150 km'lik bir yer değiştirme var. Dönüş yolculuğuna göre yer değiştirme de 150 km'dir.
• Yer değiştirme, hareket eden bir nesnenin referans noktasından (vücudun ilk konumu) belirli bir yönde kat ettiği en kısa mesafedir.
• Ancak otobüs A'dan B'ye ve ardından B'den A'ya hareket ettiğinde yer değiştirme sıfırdır. SI yer değiştirme birimi bir metredir.
• Yer değiştirme bir vektördür, yani yer değiştirme uygun birim ve yön ile bir sayı ile verilir.

atalet nedir?

Atalet, hareketteki herhangi bir değişikliğe karşı direnç anlamına gelir. Tüm nesnelerin eylemsizliği vardır. Bir nesnenin kütlesi ne kadar büyükse, o kadar fazla eylemsizliğe sahiptir. Newton'un Birinci Hareket Yasası, hareket eden nesnelerin aynı yönde ve aynı hızda hareket etmeye devam edeceğini belirtir. Ayrıca, üzerlerine bir dış kuvvet etki etmedikçe nesnelerin hareketsiz olduğunu belirtir. Bir arabanın sürücüsü frene bastığında, araba yavaşlar. Ancak arabadaki insanlar, ataletlerinden dolayı arabanın gittiği hızda devam edecekler. Emniyet kemeri insanları yerinde tutan bir kuvvet görevi görür. Emniyet kemerleri, bir araba aniden durduğunda insanların yaralanmasını önlemeye yardımcı olur.

Basit harmonik hareket

Basit harmonik hareket (SHM), bir salınım hareketi türüdür. Basit bir harmonik hareketin temelde yaptığı üç şey vardır: Hareket her zaman dengeye geri döner, aynı yolu izler ve denge etrafında salınır. Dengeyi yeniden sağlama eğiliminde olan kuvvet veya tork, dengeden yer değiştirmeyle doğru orantılı olduğunda SHM sonuçları, dengeden yer değiştirmeyle doğru orantılıdır.

Hız, belirli bir zamanda katedilen mesafedir. Hız = Mesafe/Zaman. SI hız birimi m/s'dir. Hız skaler bir niceliktir.

Bir nesne, eşit zaman aralıklarında eşit mesafeleri kat ediyorsa, sabit hızla hareket ediyor demektir.

Alınan mesafe zamanla değişiyorsa, nesnenin değişken hızla hareket ettiği söylenir.

Ortalama hız ve Anlık hız

Bir araçla seyahat ettiğimizde, yolun mevcut koşullarına bağlı olarak aracın hızı zaman zaman değişir. Böyle bir durumda hız, aracın kat ettiği toplam mesafenin yolculuk için geçen toplam süreye oranı alınarak hesaplanır. Buna ortalama hız denir.

Anlık hız, gerçek zamanlı bir hızölçerle ölçülen, bu zaman aralığı içinde herhangi bir andaki hız olacaktır.

Hız

Hız, hareket eden bir cismin belirli bir yönde birim zamanda kat ettiği mesafe veya belirli bir yöndeki sürat olarak tanımlanır.

Hız = (belirli bir yönde kat edilen mesafe)/alınan süre

Hız, yer değiştirmenin değişim oranı olarak da tanımlanabilir.

Hız bir vektör miktarıdır.

Bir cismin belirli bir yönde eşit zaman aralıklarında eşit mesafeleri kat etmesi durumunda düzgün hızla hareket ettiği söylenir.

Bir cismin belirli bir yönde eşit olmayan mesafeleri eşit zaman aralıklarında ortaya çıkarması veya bunun tersi olması veya hareket yönünü değiştirmesi durumunda değişken hızla hareket ettiği söylenir.

Hızlanma

İvme, hareket eden bir cismin hızının zamanla değişim oranı olarak tanımlanır. Bu değişiklik, nesnenin hızında veya hareket yönünde veya her ikisinde birden bir değişiklik olabilir.

İvme = Hızın zamanla değişim oranı

SI ivme birimi m/s ^2'dir

İvme bir vektör miktarıdır.

Farklı hızlanma türleri vardır:

• Pozitif ivme - Bir nesnenin hızı artarsa, nesnenin pozitif ivme ile hareket ettiği söylenir. Örnek, eğimli bir düzlemden aşağı yuvarlanan bir top.
• Negatif ivme - Bir nesnenin hızı azalırsa, nesnenin negatif ivme ile hareket ettiği söylenir. Negatif hızlanma aynı zamanda yavaşlama veya yavaşlama olarak da bilinir. Örnek: eğimli bir düzlemde yukarı doğru hareket eden bir top.