MÜHENDİSLER İÇİN VEKTÖR MEKANİĞİ: STATİK. Bölüm 1 Temel Kavramlar ve İlkeler

Benzer belgeler
MÜHENDİSLER İÇİN VEKTÖR MEKANİĞİ: STATİK. Bölüm 1 Temel Kavramlar ve İlkeler

Karadeniz Teknik Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü

STATİK DOÇ.DR. KAMİLE TOSUN FELEKOĞLU. Ders notları için: GÜZ JEOLOJİ MÜH.

Prof.Dr. Mehmet Zor DEU Muh.Fak. Makine Muh. Bölümü

İNŞ 1012 STATİK. Ders notları

Karadeniz Teknik Üniversitesi

STATİK YRD.DOÇ.DR. KAMİLE TOSUN FELEKOĞLU

Karadeniz Teknik Üniversitesi

1. STATİĞE GİRİŞ 1.1 TANIMLAR MEKANİK RİJİT CİSİMLER MEKANİĞİ ŞEKİL DEĞİŞTİREN CİSİMLER AKIŞKANLAR MEKANİĞİ DİNAMİK STATİK

Doç.Dr. Cesim ATAŞ MEKANİK ŞEKİL DEĞİŞTİREN CİSİMLER MEKANİĞİ DİNAMİK

MÜHENDİSLİK MEKANİĞİ (STATİK)

STATİK MÜHENDİSLİK MEKANİĞİ. Behcet DAĞHAN. Behcet DAĞHAN. Behcet DAĞHAN. Behcet DAĞHAN

STATİK. Yapı Malzemesi Laboratuvarı 2.kat Tel: Ders Saatleri: Cuma :45

DİNAMİK TEKNOLOJİNİN BİLİMSEL İLKELERİ

Karadeniz Teknik Üniversitesi. Mühendislik Fakültesi. Endüstri Mühendisliği Bölümü. MM 2005 Mühendislik Mekaniği

Fizik 101: Ders 5 Ajanda

DİNAMİK - 1. Yrd. Doç. Dr. Mehmet Ali Dayıoğlu Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Makinaları ve Teknolojileri Mühendisliği Bölümü

DİNAMİK - 7. Yrd. Doç. Dr. Mehmet Ali Dayıoğlu Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi. Tarım Makinaları ve Teknolojileri Mühendisliği Bölümü

3.1 Vektör Tipleri 3.2 Vektörlerin Toplanması. 3.4 Poligon Kuralı 3.5 Bir Vektörün Skaler ile Çarpımı RİJİT CİSİMLER MEKANİĞİ

MEKANİK FİZİK I DERSLE İLGİLİ UYARILAR KAYNAKLAR BÖLÜM 1: FİZİK VE ÖLÇME KONULAR

KUVVETLER VEKTÖRDÜR BU YÜZDEN CEBİRSEL VEKTÖR TEKNİKLERİ KULLANMALIYIZ

Karadeniz Teknik Üniversitesi

Karadeniz Teknik Üniversitesi

Mekanik, Statik Denge

VERİLER. Yer çekimi ivmesi : g=10 m/s 2

Karadeniz Teknik Üniversitesi

Doç. Dr. Muhammet Cerit Öğretim Üyesi Makine Mühendisliği Bölümü (Mekanik Ana Bilim Dalı) Elektronik posta ( ):

FİZİK KAYNAKLAR. Prof. Dr. Kadir ESMER DERSLE İLGİLİ UYARILAR BÖLÜM 1: FİZİK VE ÖLÇME KONULAR

BÖLÜM 1 GENEL KAVRAMLAR. A.Ü.M.F. JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ JEM102 STATİK DERS NOTLARI Dr. Koray ULAMIŞ

1. BÖLÜM FİZİĞİN DOĞASI - VEKTÖRLER DENGE - MOMENT - AĞIRLIK MERKEZİ

Bir cisme etki eden kuvvetlerin bileşkesi sıfır ise, cisim ya durur, ya da bir doğru boyunca sabit hızla hareketine devam eder.

Hareket Kanunları Uygulamaları

PROF.DR. MURAT DEMİR AYDIN. ***Bu ders notları bir sonraki slaytta verilen kaynak kitaplardan alıntılar yapılarak hazırlanmıştır.

Noktasal Cismin Dengesi

Karadeniz Teknik Üniversitesi

DİNAMİK 01 Giriş ve Temel Prensipler

Fen ve Mühendislik Bilimleri için Fizik

Fen ve Mühendislik Bilimleri için Fizik

İÇİNDEKİLER

TEKNOLOJİNİN BİLİMSEL İLKELERİ. Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN

DİNAMİK. Merkezcil Kuvvet Kütle Çekimi. Konu Başlıkları Serbest Cisim Diyagramı Newton un Hareket Kanunları. Sürtünme Kuvveti

Karadeniz Technical University

Bağıl hız ve bağıl ivme..

Gerçekte yükler yayılı olup, tekil yük problemlerin çözümünü kolaylaştıran bir idealleştirmedir.

STATİK MÜHENDİSLİK MEKANİĞİ. Behcet DAĞHAN. Behcet DAĞHAN. Behcet DAĞHAN. Behcet DAĞHAN

MKM 308 Makina Dinamiği. Eşdeğer Noktasal Kütleler Teorisi

Mühendislik Mekaniği (STATiK)

STATİK MÜHENDİSLİK MEKANİĞİ. Behcet DAĞHAN. Behcet DAĞHAN. Behcet DAĞHAN. Behcet DAĞHAN

Mühendislik Mekaniği Statik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

DİNAMİK Yrd. Doç. Dr. Mehmet Ali Dayıoğlu Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi. Tarım Makinaları ve Teknolojileri Mühendisliği Bölümü

STATIK VE MUKAVEMET 4. Ağırlık Merkezi. Yrd. Doç. Dr. NURHAYAT DEĞİRMENCİ

Düşen Elmanın Fiziği

MAK 308 MAKİNA DİNAMİĞİ Bahar Dr. Nurdan Bilgin

STATİĞİN TEMEL PRENSİPLERİ

Rijit Cisimlerin Dengesi

Mimar Sinan Güzel Sanatlar Üniversitesi, Fizik Bölümü Fizik I Ders İkinci Ara Sınavı

Rijit Cisimlerin Dengesi

Hareket Kanunları. Newton un Hareket Kanunları. Fiz 1011 Ders 5. Eylemsizlik - Newton un I. Yasası. Temel - Newton un II. Yasası

EĞİTİM-ÖĞRETİM YILI 11 SINIF FİZİK DERSİ DESTEKLEME VE YETİŞTİRME KURSU KAZANIMLARI VE TESTLERİ

KUVVET, MOMENT ve DENGE

Newton un ikinci yasası: Bir cisim ivmesi cisim üzerine etki eden toplam kuvvet ile doğru orantılı cismin kütlesi ile ters orantılıdır.

Fizik 101-Fizik I Hareket Kanunları. Nurdan Demirci Sankır Ofis: 325, Tel:4331 Enerji Araştırmalrı Laboratuarı (YDB- Bodrum Kat) İçerik

Rijit Cisimlerin Dengesi

2. Konum. Bir cismin başlangıç kabul edilen sabit bir noktaya olan uzaklığına konum denir.

MÜHENDİSLİK MEKANİĞİ (STATİK)

Fizik 101: Ders 6 Ajanda. Tekrar Problem problem problem!! ivme ölçer Eğik düzlem Dairesel hareket

BÖLÜM 4: MADDESEL NOKTANIN KİNETİĞİ: İMPULS ve MOMENTUM

Prof.Dr. Mehmet Zor DEU Muh.Fak. Makine Muh. Bölümü

Mühendislik Mekaniği Dinamik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

Kuvvet. Kuvvet. Newton un 1.hareket yasası Fizik 1, Raymond A. Serway; Robert J. Beichner Editör: Kemal Çolakoğlu, Palme Yayınevi

Mühendislik Mekaniği Statik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

KUVVET BÖLÜM 2 MODEL SORU - 1 DEKİ SORULARIN ÇÖZÜMLERİ 1. F 1 = 30N. Net kuvvet x yönünde 5 N olduğuna göre, cisme uygulanan 3. kuvvet, + F 3 = R = 5

YARIYIL İÇİ ÇALIŞMALARI SIRA KATKI YÜZDESİ Ara Sınav 1 60 Kısa Sınav 2 30 Ödev 1 10 Toplam 100 Finalin Başarıya Oranı 50 Yıliçinin Başarıya Oranı 50

ITAP Fizik Olimpiyat Okulu 2011 Seçme Sınavı

Newton un II. yasası. Bir cismin ivmesi, onun üzerine etki eden bileşke kuvvetle doğru orantılı ve kütlesi ile ters orantılıdır.

2. POTANSİYEL VE KİNETİK ENERJİ 2.1. CİSİMLERİN POTANSİYEL ENERJİSİ. Konumundan dolayı bir cismin sahip olduğu enerjiye Potansiyel Enerji denir.

DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ DEKANLIĞI DERS/MODÜL/BLOK TANITIM FORMU. Dersin Kodu: MAK 1014

1. Ünite 3. Konu Fiziksel Niceliklerin Sınıflandırılması

BÖLÜM 7. BİRİM SİSTEMLERİ VE BİRİM DÖNÜŞÜMLERİ

Mühendislik Mekaniği Dinamik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

Fizik 101: Ders 4 Ajanda

KKKKK VERİLER. Yer çekimi ivmesi : g=10 m/s 2. Metrik Ön Takılar sin 45 = cos 45 = 0,7

Doç. Dr. Muhammet Cerit Öğretim Üyesi Makine Mühendisliği Bölümü (Mekanik Ana Bilim Dalı) Elektronik posta ( ):

Fizik 101: Ders 7 Ajanda

Öğrenim Kazanımları Bu programı başarı ile tamamlayan öğrenci;

Sistem Dinamiği. Bölüm 3- Rijit Gövdeli Mekanik Sistemlerin Modellenmesi. Doç.Dr. Erhan AKDOĞAN

Rijit cisim mekaniği, diyagramdan da görüldüğü üzere statik ve dinamik olarak ikiye ayrılır. Statik dengede bulunan cisimlerle, dinamik hareketteki

TEKNOLOJİNİN BİLİMSEL İLKELERİ

Mimar Sinan Güzel Sanatlar Üniversitesi, Fizik Bölümü Fizik I Dersi Final Sınavı

VERİLER. Yer çekimi ivmesi : g=10 m/s 2

G = mg bağıntısı ile bulunur.

STATİK KUVVET ANALİZİ (2.HAFTA)

Fiz 1011 I. Vize UYGULAMA

Mekanik Deneyleri I ÜNİTE. Amaçlar. İçindekiler. Yazar Prof.Dr. Ertuğrul YÖRÜKOĞULLARI

A A A A A A A A A A A

TEKNOLOJİNİN BİLİMSEL İLKELERİ. Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN

TORK VE DENGE. İçindekiler TORK VE DENGE 01 TORK VE DENGE 02 TORK VE DENGE 03 TORK VE DENGE 04. Torkun Tanımı ve Yönü

TEKNOLOJİNİN BİLİMSEL İLKELERİ. Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN

Bölüm 6 AKIŞ SİSTEMLERİNİN MOMENTUM ANALİZİ


Transkript:

MÜHENDİSLER İÇİN VEKTÖR MEKANİĞİ: STATİK Bölüm 1 Temel Kavramlar ve İlkeler

Niye Statik? Statik, fizik ve matematik derslerlerinde edindiğiniz bilgilerin üzerine bilgi katmayı amaçlayan bir derstir. Bu derste kuvvetler vektörel kuvvetler momentler, dönme momentleri, mesnet ve bağlar ve cisimlerin statik dengesi için gerekenler işlenecektir.

Niye Statik? Bu dersin içeriğine benzer birçok bilgiyi önceden farklı derslerde aldınız, ama biz bu derste sanki siz bu konuları bilmiyormuşsuz gibi ele alacağız. Böylece bizler sizleri, mühendisler için mekanik dilini, yani bizlerin dilini, temelden tekrar şekillendireceğiz.

Niye Statik? Mühendisler için Mekanik (Statik) dersini sanki yabancı bir dili yeni öğrenmeye başlıyormuş gibi düşünün; Mühendis olmak istiyorsanız bu dili şiddetle öğrenmeniz gerekir. Ama bu dili öğrenmek öyle kolay değil, bu dil diğer yabancı dillere hiç benzemez.

Niye Statik? Bu dili kullanmak her ne kadar da ilk bakışta kolay gibi görünüyorsa ve eski bilgilerinizden ben bunları bilirim önyargısına kapılsanız bile, bu dil aslında zordur. Bu nedenle her an tetikte ve dikkatli olmanız gerekir.

Niye Statik? Bu dildeki bazı terimler (kelimeler), günük hayatta kullanılan terimlerle (kelimelerle) ayni manayı ifade etmeyebilir. Bu terimler daha özel ve genelde daha dar manalar ifade eder; kuvvet çiftleri, bir çift (iki adet) kuvvetten çok daha başka özelliği ifade eder.

Niye Statik? Yeni bir dili en iyi öğrenme yolu kullanmakla konuşmak, okumak, dinlemek ve seyretmek; ve hatta o dilin konuşulduğu yere gidip alış-veriş yaparak olur.

Niye Statik? İşte Statik dersi de böyledir, biz sizleri bu dili kullanmaya başlamanız için zorluyoruz. Konu ile ilgili problemler, çözümler ve sınavlar sırf bu dili kullanmanız içindir. Ev ödevleri de işte bu amaçı taşır...

Konular Mekanik (basitce) Temel Kavram ve İlkeler (Newton Hareket Kanunları) Uluslararası Ölçüm Birimleri (SI uygulama prensipleri) Sayısal Hesaplamalar ve Doğruluk (numerik hesaplama uygulamaları) Çözüm Yöntemi (problem çözümleri)

Mekanik Mekaniği 2 dala ayırabiliriz: 1- Rijit-cisim Mekaniği 2- Şekil değiştirebilen-cisimlerin Mekaniği - Katı cisim Mekaniği - Akışkanlar (likit ve gaz) Mekaniği Rijit-cisim Mekaniği başlıca 2 alt gruba ayrılır - Statik - Dinamik

Mekanik Mekanik Rijit-Cisim Mekaniği Şekil değiştiren Cismin Mekaniği Statik Dinamik Dengedeki Cisimler Hareketsiz veya durgun olan v=0 Sabit hızla hareket eden v=sabit Dengede Olmayan Cisimler Artan/Azalan ivmeye sahip cisimler a = sabit.

Mekanik Statik Rijit Cisimlerin Dengesi Hareketsiz veya durgun olan Sabit hızla hareket eden Dinamik Dengede olmayan hareketli rijit cisimler Artan/Azalan ivmeye sahip cisimler

Statik denge düzgün uygulanmazsa neler olabilir

Temel Kavramlar Parçacık kütleyi hesaplamalara kat ama ebatını göz önüne almayacağız Ör: Dünyamızın boyutu uzaydaki yörüngesine göre ihmal edilebilecek kadar küçüktür. Rijit Cisim Birçok parçacığın birleşmesinden oluşur Yapıldığı malzemenin özelliklerini önemsemez Ör: Herhangi bir binada, makinede veya mekanizmada oluşan deformasyon

Tekil (Nokta) Kuvvet Temel Kavramlar cisime tek bir noktada etki ettiği varsayılan yüktür eğer yükün temas ettiği yüzey, cisimin yüzeyi ile kıyaslandığında çok az bir alan ise o zaman uygulamada bu kuvvet tekil (nokta) kuvvetle ifade edebilir. Ör: Teker ile zemin arasında oluşan temas kuvveti.

Birinci Kanun Temel Kavramlar Newton un Üç Temel Kanunu Eğer bir parçacık üzerinde etki eden bileşke kuvvet sıfır ise, o parçacık başlangıçta durgun ise bu kuvvetler sonrası da durgun kalacaktır; eğer o parçacık başlangıçta hareketli ise etki eden bu kuvvetlerden sonra da aynı doğru üzerinde aynı sabit hızla hareket edecektir Birinci Kanun: F = 0 Denge = bileşke kuvvet sıfır

İkinci Kanun Temel Kavramlar Newton un Üç Temel Kanunu Eğer bir parçacık üzerine etki eden bileşke kuvvet F sıfır değil ise, parçacık bileşke kuvetle doğru orantılı olarak bileşke kuvvetle aynı yönde ivmelenecektir a İkinci Kanun: a F = ma İvmelenen parçacık

Üçüncü Kanun Temel Kavramlar Newton un Üç Temel Kanunu Temas halinde olan cisimler arasındaki etki ve tepki kuvvetleri aynı büyüklükte, ayni etki çizgisi üzerinde fakat zıt yönlerdedir Üçüncü Kanun: F etki = F tepki A kuvvetinin B ye etkisi Etki - Tepki B kuvvetinin A ya etkisi

Temel Kavramlar Kuvvet (F) cismin diğer bir cisme uyguladığı itme veya çekme iki cismin birbiriyle direk teması sonucu oluşan Ör: Duvarı itmeye çalışan bir kişi aralıklı iki cismin birbiriyle temas etmeden oluşan Ör: Gravitasyonal (yerçekimi), elektrik ve mağnetik kuvvetler

Temel Kavramlar AĞIRLIK W mg m kütle (kg) g yer çekimi ivmesi (m/s 2 ) Pek çok mühendislik hesaplarında g için,deniz seviyesi ve 45 boylam baz alınması yeterlidir. g= 9.81 m/s 2

Temel Kavramlar Herhangi bir lokasyon için standart, g = 9.806 65 m/s 2 Mühedislik hesaplarında Böylece, g = 9.81 m/s 2 W = mg (g = 9.81m/s 2 ) r r Kütlesi 1 kg olan bir cisimin ağırlığı 9.81 N, ve kütlesi 2 kg olan cisim ise 19.62 N ağırlığındadır.

Temel (Taban) Birimler Uzunluk (l) Birim Sistemleri Yer belirlemekte kullanılır ve fiziksel sistemin boyutunu ifade eder Cismin mesafe ve geometrik özelliklerini açıklar

Birim Sistemleri Temel (Taban) Birimler Kütle (m) Bir cismin başka bir cisme oranıdır

Birim Sistemleri Temel (Taban) Birimler Zaman (t) Ardışık iki olayın oluşumunda geçen süre

Birim Sistemleri Uluslararası Birim Sistemi SI Birimleri [Système International d Unités] F = ma oluşması için sadece 3 temel (taban) birimin belirlenmesi yeterlidir Dördüncü birim verilen deklemden türetilecektir. SI (uluslararası birim) sisteminde: uzunluk [metre] (m), zaman [saniye] (s) ve kütle [kilogram] (kg) Kuvvetin birimi, Newton (N) ise F = ma dan türetilmiştir.

Birim Sistemleri Temel birimler: Uzunluk Zaman Kütle Kuvvet Uluslararası birim (SI) metre (m) saniye (s) kilogram (kg) Newton (N) kg. m s 2

Birim Sistemleri SI ÖN EKLERİ Çok büyük ve çok küçük sayıları ifade etmek için ön ekler kullanılır Her ön ek kullanılan ölçü biriminin katları ile ifade edilir. Ör: 4 000 000 N = 4 000 kn (kilo-newton) = 4 MN (Mega-Newton) 0.005 m = 5 mm (milli-meter)

Birim Sistemleri Çarpan Üslü İfade Ön Ek SI Sembol 1 000 000 000 10 9 Giga G 1 000 000 10 6 Mega M 1 000 10 3 Kilo k 0.001 10-3 milli m 0.000 001 10-6 mikro μ 0.000 000 001 10-9 nano n

Birim Sistemleri Birim Yazım Kuralları Saniyenin sembolu sadece (s) harfidir. Ön ekler her zaman küçük harf ile ifade edilir. Sadece mega (M) ve giga (G) hariç. Soyisim birimleri her zaman büyük harf ile ifade edilir. Ör: Newton (N)

Birim Sistemleri uzayan

Birim Sistemleri Birim Yazım Kuralları Birden fazla birimden oluşan miktarlar birbirlerinden nokta ile ayrılırlar. Eg: N = kg.m/s 2 = kg.m.s -2 Birimdeki üs kuvvet tüm ön ekli birimlerin de üssünü ifade eder. Ör: μn 2 = (μn) 2 = μn. μn

Birim Sistemleri Birim Yazım Kuralları Ondalık değerler içeren rakamlar nokta ile ayrılır (virgül ile değil!). Fiziksel sabitler ve ondalık içeren değerler nokta esas alınarak üçerli rakam kümeleri oluşturulup aralarına da boşluk koyarak ifade edilir (boşluk yerine virgül, kullanmak önerilmez!). Ör: 73 569.213 427

Sayısal Hesaplamalar Rakamların Doğruluğu - Rakamların doğruluğu o rakamı ifade etmede kullanılan anlamlı sayılara bağlıdır. - Rakamların doğruluk değeri ifade edilirken ondalık sayılar da dikkate alınır. - Ör: 5 604 ve 34.52 her ikisi de doğruluk değeri 4 olan rakamlardır.

Sayısal Hesaplamalar Anlamlı Rakamlar - Eğer rakamlar sıfır ile başlıyorsa veya bitiyorsa; o rakamları daha açık ifade için ön ekler kullanılmalıdır. Ör: 400 1 anlamlı rakama göre 0.4 (10 3 ) veya 4 (10 2 ) 2 500 3 anlamlı rakama göre 2.50 (10 3 )

Sayısal Hesaplamalar Rakamları Yuvarlama Hesaplamalar sonucu elde edilen bir rakamsal cevap daha az doğru olan değerden daha doğru olamaz! Genelde elektronik cep hesap makineleri yapılan hesaplamaları, o hesaplama için kullanılan daha az doğru değerden çok daha fazla (sanki daha) doğru değermiş gibi neticelendirirler. Bu nedenle yukarıdaki ifadeye uyulması için elde edilen bu hesaplamalar yuvarlanarak ifade edilmelidir.

Sayısal Hesaplamalar Rakamları Yuvarlama Her zaman elde edilen hesaplamalar yuvarlanarak ifade edilmelidir.

Sayısal Hesaplamalar Çıkan sonucu her zaman noktadan sonra 3 rakam ile ifade ediniz. Ör: 45.703 101.007 1 398.400

Sayısal Hesaplamalar Trigonometrideki düzlemlerdeki açılarla ilgili değerleri ifade ederken, bu derste, lütfen noktadan sonra 4 rakam kullanınız. Bunu hem açılar hem de açıların trigonemetrik eşdeğerleri için uygulayınız. Ör: Sin 35.0000 = 0.5736 Cos 45.0380 = 0.7066 Tan -1 1.3459 = 53.3878

Genel Çözüm Yöntemi Öğrenmenin en etkin yolu problem çözmektir: Bunu başarmak için ise, mantıklı ve sıralı çözüm yolları kullanılmalıdır. Bunlar da: 1) Problemi dikkatlice okumak ve oluşan fiziksel durumu teori ile bağdaştırarak; 2) İlgili diagramları çizip problemdeki verileri aktarmak;

Genel Çözüm Yöntemi 3) Uygun prensipleri için genelde matematiksel denklemler üretmek; 4) Elde edilen o denklemleri cebirsel olarak çözmek. Bu işlem yapılırken BİRİMLERİN, BOYUTLARIN ve rakamların birbirleri ile UYUMLU OLMASI gerekmektedir;

Genel Çözüm Yöntemi 5) Cevabı daha az doğru olan değerden daha doğru verme; 6) Çıkan cevabının tutarlı ve kabul edilebilir olup olmadığını kesinlikle bilgilerince değerlendir.