HAREKETİN KİNEMATİK İNCELENMESİ

Benzer belgeler
Bölüm 2. Bir boyutta hareket

V = g. t Y = ½ gt 2 V = 2gh. Serbest Düşme NOT:

HAREKET HAREKET KUVVET İLİŞKİSİ

BÖLÜM 1: MADDESEL NOKTANIN KİNEMATİĞİ

Bir cismin iki konumu arasındaki vektörel uzaklıktır. Başka bir ifadeyle son konum (x 2 ) ile ilk konum

Bir boyutta sabit ivmeli hareket..

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

Bölüm-4. İki Boyutta Hareket

KİNEMATİK TEKNOLOJİNİN BİLİMSEL İLKELERİ

DENEY 1. İncelenmesi. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi

Fizik Dr. Murat Aydemir

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

r r s r i (1) = [x(t s ) x(t i )]î + [y(t s ) y(t i )]ĵ. (2) r s

DENİZLİ ANADOLU LİSESİ EĞİTİM ve ÖĞRETİM YILI FİZİK DERSİ YILLIK ÖDEVİ

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

MEKANİZMA TEKNİĞİ (3. Hafta)

Vektörler Bölüm Soruları 1. İki vektör eşit olmayan büyüklüklere sahiptir. Toplamları sıfır olabilir mi? Açıklayınız.

G = mg bağıntısı ile bulunur.

KATI CİSİMLERİN DÜZLEMSEL KİNEMATİĞİ

1)Aşağıdaki konum-zaman grafiğine göre bu hareketlinin 0-30 saniyeleri arasındaki ortalama hızı nedir?

DİNAMİK TEKNOLOJİNİN BİLİMSEL İLKELERİ

DİNAMİK MEKANİK. Şekil Değiştiren Cisimler Mekaniği. Mukavemet Elastisite Teorisi Sonlu Elemanlar Analizi PARÇACIĞIN KİNEMATİĞİ

A ile B kentleri arası 480 km dir. A kentinden 60 km/sa hızla hareket eden bir araç kaç saat sonra B kentine ulaşır? A) 7 B)8 C)9 D)10 E) 11

BÖLÜM 4: MADDESEL NOKTANIN KİNETİĞİ: İMPULS ve MOMENTUM

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

Öğr. Gör. Serkan AKSU

MADDESEL NOKTANIN EĞRİSEL HAREKETİ

Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi Kimya Bölümü A Grubu 3. Bölüm (Doğrusal Hareket) Özet Aysuhan Ozansoy

Düzgün olmayan dairesel hareket

MEKATRONİĞİN TEMELLERİ HAREKET

DİNAMİK (2.hafta) Yatay Hareket Formülleri: a x =0 olduğundan ilk hız ile yatay bileşende hareketine devam eder.

İŞ : Şekilde yörüngesinde hareket eden bir parçacık üzerine kuvveti görülmektedir. Parçacık A noktasından

Hareket Kanunları Uygulamaları

ĐŞ GÜÇ ENERJĐ. Zaman. 5. Uygulanan kuvvet cisme yol aldıramıyorsa iş yapılmaz. W = 0

DİNAMİK 01 Giriş ve Temel Prensipler

Fizik 203. Ders 5 İş-Enerji- Momentum Ali Övgün. Ofis: AS242 Fen ve Edebiyat Fakültesi Tel:

Metrik sistemde uzaklık ve yol ölçü birimi olarak metre (m) kullanılır.

matematiksel eşitliğin her iki tarafındaki birim eşitliği kullanılarak a ve b sayılarına ulaşılır.

3-1 Koordinat Sistemleri Bir cismin konumunu tanımlamak için bir yönteme gereksinim duyarız. Bu konum tanımlaması koordinat kullanımı ile sağlanır.

ELEKTRİKSEL POTANSİYEL

İÇİNDEKİLER xiii İÇİNDEKİLER LİSTESİ BÖLÜM 1 ÖLÇME VE BİRİM SİSTEMLERİ

Bölüm 3: Vektörler. Kavrama Soruları. Konu İçeriği. Sunuş. 3-1 Koordinat Sistemleri

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

Q7.1. Bir elma aşağı doğru serbest düşme hareketi yapmaktadır.

RİJİT CİSİMLERİN DÜZLEMSEL KİNEMATİĞİ

GÜZ YARIYILI FİZİK 1 DERSİ

DİNAMİK. Ders_9. Doç.Dr. İbrahim Serkan MISIR DEÜ İnşaat Mühendisliği Bölümü. Ders notları için: GÜZ

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

Fizik 101-Fizik I Dönme Hareketinin Dinamiği

2 TEK BOYUTTA HAREKET

FİZİK PROJE ÖDEVİ İŞ GÜÇ ENERJİ NUR PINAR ŞAHİN 11 C 741

Kinematik. FİZ1011 : Ders 4. İki ve Üç Boyutta Hareket. Yerdeğiştirme, Hız ve İvme Vektörleri. Teğetsel ve Radyal İvme. Eğik Atış Hareketi

DENEY 1 SABİT HIZLA DÜZGÜN DOĞRUSAL HAREKET

Fiz Ders 10 Katı Cismin Sabit Bir Eksen Etrafında Dönmesi

GÜÇ Birim zamanda yapılan işe güç denir. SI (MKS) birim sisteminde güç birimi

FIZ Uygulama Vektörler

Harran Üniversitesi 2015 Yılı Ziraat Fakültesi Fizik Final Sınav Test Soru Örnekleri

Bölüm 4. İki boyutta hareket

DENEY 1 - SABİT HIZLA DÜZGÜN DOĞRUSAL HAREKET

İÇİNDEKİLER

İş, Güç ve Enerji. Fiz Ders 7. Sabit Bir Kuvvetin Yaptığı İş. Değişen Bir Kuvvetin Yaptığı İş. Güç. İş-Kinetik Enerji Teoremi

İçerik. Fizik 101-Fizik I

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

İş-Kinetik Enerji, Potansiyel Enerji, Enerji Korunumu

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

GÜZ YARIYILI FİZİK 1 DERSİ

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

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

SORULAR 1. Serbest düşmeye bırakılan bir cisim son iki saniyede 80 m yol almıştır.buna göre,cismin yere çarpma hızı nedir? a) 40 b) 50 c) 60 d) 70

r r r F İŞ : Şekil yörüngesinde hareket eden bir parçacık üzerine kuvvetini göstermektedir. Parçacık A noktasından

KOÜ. Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği ( 1. ve 2. Öğretim ) Bölümü Dinamik Dersi (Türkçe Dilinde) 1. Çalişma Soruları / 24 Eylül 2017

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

Fiz 1011 I. Vize UYGULAMA

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

Fizik 101-Fizik I Nurdan Demirci Sankır Enerji Araştırmaları Laboratuarı- YDB Bodrum Kat Ofis: 325, Tel:4332. İçerik

Akışkan Kinematiği 1

MADDESEL NOKTALARIN DİNAMİĞİ

2 SABİT HIZLI DOĞRUSAL HAREKET

Kinematik. Bir Boyutlu Hareket. İki ve Üç Boyutta Hareket. Fiz 1011 Ders 3. Yerdeğiştirme, Hız ve Sürat Serbest Düşen Cisimler

DİNAMİK (4.hafta) İKİ PARÇACIĞIN BAĞIMLI MUTLAK HAREKETİ (MAKARALAR) Örnek 1

3. kg = kütle birimi, m = uzunluk birimi, s = zaman birimi olduğuna göre gücün birimi nedir?

BÖLÜM I GİRİŞ (1.1) y(t) veya y(x) T veya λ. a t veya x. Şekil 1.1 Dalga. a genlik, T peryod (veya λ dalga boyu)

DENEY 3 ATWOOD MAKİNASI

Manyetik Alanlar. Benzer bir durum hareketli yükler içinde geçerli olup bu yüklerin etrafını elektrik alana ek olarak bir manyetik alan sarmaktadır.

DİNAMİK - 2. Yrd. Doç. Dr. Mehmet Ali Dayıoğlu. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi. Tarım Makinaları ve Teknolojileri Mühendisliği Bölümü

KATI CİSİMLERİN BAĞIL İVME ANALİZİ:

DENEY 2 SABİT İVME İLE DÜZGÜN DOĞRUSAL HAREKET VE DÜZLEMDE HAREKET

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

Düşen Elmanın Fiziği

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

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

Fizik 101: Ders 18 Ajanda

Potansiyel Enerji. Fiz Ders 8. Kütle - Çekim Potansiyel Enerjisi. Esneklik Potansiyel Enerjisi. Mekanik Enerjinin Korunumu

11. SINIF KONU ANLATIMLI. 1. ÜNİTE: KUVVET VE HAREKET 7. Konu İTME VE ÇİZGİSEL MOMENTUM ETKİNLİK VE TEST ÇÖZÜMLERİ

DİNAMİK Ders_3. Doç.Dr. İbrahim Serkan MISIR DEÜ İnşaat Mühendisliği Bölümü. Ders notları için: GÜZ

Dinamik. Fatih ALİBEYOĞLU -10-

STATİĞİN TEMEL PRENSİPLERİ

Şekil 8.1: Cismin yatay ve dikey ivmesi

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

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

Transkript:

HAREKETİN KİNEMATİK İNCELENMESİ Kinematik, cisimlerin hareketlerini, bu hareketlere neden olan ya da bu hareketler sonucunda oluşan kuvvetlerden bağımsız olarak inceleyen fizik dalıdır. Klasik mekaniğin bir alt dalı olan ve hareketi soyut olarak ele alan kinematik, hareketli cisimlerdeki noktaların uzaydaki konumlarını, bu noktaların birim zamanda aldıkları yolu (hız) ve hızlarında birim zamanda ortaya çıkan değişmeleri (ivme) açıklamayı amaçlar. Harekete neden olan kuvvetler dikkate alınmazsa, yalnızca hareketleri kısıtlanmış noktaların, bir başka deyişle, belirli bir yol üzerinde hareket eden noktaların hareketleri betimlenebilir. Kısıtlamasız ya da serbest harekette ise izlenecek yolu cismi etkileyen kuvvetler belirler.bir doğru üzerinde yol alan bir noktanın hareketini betimlemek için noktanın belirli zamanlardaki konumlarını saptamak yeterlidir. Böyle bir hareketin sürekli bir tanımı için, konumu zamanın fonksiyonu olarak veren matematiksel bir eşitlik gereklidir. Eğri bir yol üzerinde hareket eden bir noktanın konumunun betimlenmesi problemi daha karmaşıktır ve iki ya da üç boyut içermek zorundadır. Böyle bir hareketin grafik ya da matematiksel eşitlik biçimindeki sürekli tanımından yararlanmak uygun bir yöntem değildir. Örneğin, dairesel bir yörünge üzerinde hareket eden bir noktanın konumu, bir ucu dairenin merkezine, öteki ucu da hareket eden noktaya bağlı kalacak biçimde dönen bir yarıçap aracılığıyla kolaylıkla belirlenebilir. Bu dönen yarıçapa, hareketli noktanın konum vektörü denir; konum vektörü ile sabit bir yarıçap arasındaki açının değeri, zamanın fonksiyonu olarak biliniyorsa, noktanın hızının ve ivmesinin büyüklükleri hesaplanabilir. Hız ve ivme vektörel nicelikler olduğundan bunların büyüklüklerinin yanı sıra doğrultularının ve yönlerinin de belirlenmesi gerekir. Hız vektörü izlenen yola her zaman teğettir; ivme vektörünün ise, biri izlenen yola teğet, öteki bu teğete dik olmak üzere iki bileşeni vardır. Ø Temel Fizik derslerinde, cicimlerin hareketleri incelenirken, cisimler boyutlarından bağımsız kütle merkezlerinde bir noktadan ibaretmiş gibi (m kütleli bir parçacık gibi) kabul edilirler ve hesaplamalar bu kabul doğrultusunda yapılır.

Kinematiğin Temel Kavramları Bir hareketi tarif ederken mutlaka başlangıç noktasını (referans noktası) belirtmemiz gerekir. Fiziksel dünyada bu bir ağaç, ev ya da her hangi bir cisim olabilir. Ancak kağıt üzerinde bilimsel bir hesaplama yaparken koordinat sistemi seçilmeli, çizilmeli ve hareket bu koordinat ekseninin orijinine (0;0) göre tarif edilmelidir. Konum Bir cismin seçilen koordinat ekseninin orijinine (başlangıç noktası)göre bulunduğu yere konum denir. Konum, Kartezyen koordinat sisteminde üç boyutlu ise (x;y;z), iki boyutlu ise (x;y) uzaklıkları verilerek belirtilir. Üç boyutlu uzayda cismin konumunun belirlenmesi İki boyutlu düzlemde cismin konumunun belirlenmesi

Alınan Yol ve Yer Değiştirme Cisim bulunduğu konuma giderken farklı yollar izleyebilir. Cismin bulunduğu konuma giderken, farklı zamanlarda bulunduğu konumları birleştiren çizgiye alınan yol ya da cismin yörüngesi denir. Alınan yol skaler bir değer olup SI birim sisteminde uzunluk birimi olan metre ile ölçülür. Oysa ki cismin başlangıç noktası ile bulunduğu konumu birleştiren doğru büyüklüğündeki vektöre konum vektörüdenir. Konum vektörü vektörel bir büyüklük olup r sembolü ile gösterilir ve alınan yoldan bağımsızdır. SI birim sisteminde birimi metre dir.

A: cismin ilk konumu B: cismin son konumu r! : referans noktasından cismin ilk konumuna çizilen yönlü çizgi r! : referans noktasından cismin son konumuna çizilen yönlü çizgi r: cismin konumundaki değişim veya derste kullanacağımız bilimsel isimleriyle; r! : A noktası için konum vektörü r! : B noktası için konum vektörü r: cismin bir konumdan (A) başka bir konuma (B) gidişini gösteren yer değiştirme vektörü

Ortalama Hız ve Ortalama Sürat Ortalama hız bir cismin, yer değiştirme hareketinin yavaşlığını ya da çabukluğunu anlatmak için kullanılan bir kavramdır. Hız, vektörel bir büyüklük olup yer değiştirme vektörünün birim zamandaki değişimidir ve v!"# = r t ( m s ) t = t! t! : geçen zaman bağıntısı ile verilir. değerdir. Ortalama sürat ise cismin hareketi boyunca izlediği toplam yolu ne kadar yavaş veya çabuk aldığıyla ilgili bir büyüklük olup skaler bir v!"# =!"!!"!!"#$%&!"#!"ç!"!"#$%&!"#"$ ( m s ) (SKALER NİCELİK) Ø Hem ortalama hızın hemde ortalama süratin SI birim sistemindeki birimleri m s dir. Ø Eğer cisim doğrusal bir yol boyunca hareket ediyorsa ortalama sürat ortalama hızın büyüklüğüne eşit olur. Örneğin bir araba 20 m/s hızla güneye gidiyor denildiğinde, bu ifade arabanın hem süratini hem de yönünü bize söyler. Kısaca hız arabanın izlediği yol doğrusal olduğundan arabanın sürati hız vektörünün büyüklüğüne, 20 m s, eşit olur.

Ortalama İvme İvme hareket eden cismin hızının zamanla değişim oranının ölçüsüdür. Ortalama ivme; a!"# = v t bağıntısı ile verilir. Vektörel bir büyüklüktür ve SI birim sistemindeki birimi m s! dir. Ø Bir cisim sabit hızla hareket ediyorsa, hızının değişmediği dolayısı ile hız vektörünün değişim oranının yani ivmesinin sıfır olduğu unutulmalıdır. Ø Negatif ivmenin; hızda azalma (yavaşlama) anlamına gelmediği, ivme vektörel bir büyüklük olduğundan eksi işaretinin azalmayı değil yönü gösterdiği unutulmamalıdır. Örneğin sağa doğru olan doğrultuyu +x doğrultusu olarak seçersek; +x v v v v a a a a +x yönünde hızlanma +x yönünde yavaşlama -x yönünde yavaşlama -x yönünde hızlanma

Ani Hız ve Ani İvme Adlarının da ifade ettiği gibi herhangi bir an daki hız ve ivme kavramlarıdır. An dediğimizde aslında en kısa zamandan bahsetmekteyiz, bu durumun matematiksel karşılığı zamanın sıfıra gitmesidir. Dolayısıyle;! v = lim!! =!!!!" ani hız ifadesi olur. Ayrıca v = vr Sürat Yön v =!!!" ve a =!!!"! a = lim!! =!!!!" ise ani ivme ifadesi olur. ifadeleri fizikte kinematik eşitlikler adını alır. Ø Eğer hareket sabit ivme ile gerçekleştiriliyor ise; bu iki kinematik eşitlik düzenlenip integral alındıktan sonra aşağıda hız ve pozisyon için verilen sadece sabit ivmeli hareket için geçerli iki denklem elde edilir: v! = v! + at! :hız denklemi, r! = r! + v! t! +!! at!! :konum denklemi. Bu denklemdeki vektörel parametrelerin birim vektör notasyonunda yazılması gerekliliği unutulmamalıdır

Örnek: Bir öğrenci A noktasında bisikletine binerek pedal çevirmeye başlar. Düz bir çizgi üzerinde sabit a = 0.002ı m s! lik ivme ile 30 dakika boyunca ilerler ve B noktasına varır. B noktasında U-dönüşü yapar ve bu noktada ulaştığı sabit sürati koruyarak 1km mesafe kat ederek C noktasına varır. a) A noktası ile B noktası arasındaki mesafeyi hesaplayınız. b) öğrencinin B noktasında ulaştığı sürati hesaplayınız. c) öğrencinin bu hareket boyunca kat etiği toplam mesafeyi hesaplayınız. d) öğrencinin toplam yer değiştirmesini hesaplayınız. e) öğrencinin ortalama süratini hesaplayınız. f) öğrencinin ortalama hızını hesaplayınız. Örnek: Bir parçacık x-ekseni boyunca x = 2 t! + t 4 denklemine göre hareket etmektedir. Buna göre parçacığın; a) t =2s ve t =5 s zaman aralığındaki yer değiştirmesinin büyüklüğünü belirleyiniz. b) t = 2s ve t =5 s zaman aralığındaki ortalama hızının büyüklüğünü belirleyiniz. c) herhangi bir t anındaki hızını belirleyiniz, ve t = 4s anındaki hızını bulunuz. d) herhangi bir t anındaki ivmesini belirleyiniz, ve t = 4s anındaki ivmesini bulunuz.

BİR BOYUTTA HAREKET Düzgün Doğrusal Hareket Hareketli bir cisim bir doğru üzerinde eşit zaman aralıklarında eşit miktarda yer değiştirmeler yapıyorsa bu cismin hareketine düzgün doğrusal hareket denir. Hareket doğrusal olduğundan tek boyutludur. Hareketin tek boyutlu olması demek; hareketin sadece x, y veya z ekseninde olduğu anlamına gelir ve bu eksenlerde hareket ya ileri doğrudur (pozitif eksen yönünde) ya da geriye doğrudur (negatif eksen yönünde). şekil: düzgün doğrusal hareket yapan bir otobüsün hareketi. Otobüs sabit v hızı ile eşit t zamanlarında eşit x yollarını kat eder.

şekil: düzgün doğrusal hareket yapan bir cismin konum-zaman, hız-zaman, ve ivme-zaman grafikleri. Üstteki grafikler +x doğrultusunda sabit +v hızı ile ilerleyen bir cismi, aşağıdakiler ise x doğrultusunda sabit v hızı ile ilerleyen bir cismi gösterir. Ø Doğrusal hareket x ekseni üzerinde gerçekleşiyor ise konum vektörü (r = xı + yȷ + zk), x e, hız vektörü v = v! ı + v! ȷ + v! k, v! e ve ivme vektörü (a = a! ı + a! ȷ + a! k) ise a! e indirgenir. Ø Doğrusal hareket y ekseni üzerinde gerçekleşiyor ise konum vektörü (r = xı + yȷ + zk), y ye, hız vektörü v = v! ı + v! ȷ + v! k, v! ye ve ivme vektörü (a = a! ı + a! ȷ + a! k) ise a! ye indirgenir. Ø Düzgün doğrusal harekette cismin hızı sabittir ve hız sabit olduğundan dolayı da ivmesi sıfırdır.

Düzgün Değişen Doğrusal Hareket Hareketli bir cisim bir doğru üzerinde ilerlerken hızı, eşit zaman aralıklarında eşit miktarlarda artıyor ya da azalıyorsa bu cisim düzgün değişen doğrusal hareket yapıyor, denir. Bu harekette cismin ivmesi sabittir. Hareket doğrusal olduğundan tek boyutlu bir harekettir. şekil: sabit ivmeyle +x yönünde yavaşlayan araba. Yavaşlama sabit ivmeyle gerçekleştiği için arabanın sürati eşit zaman aralıklarında eşit miktarda azalır. Örnek: Doğrusal bir yolda 90 km saat sabit süratle ilerleyen bir araba 30 dakika da kaç metre yol alır?

şekil: düzgün değişen doğrusal hareket yapan bir cismin konum-zaman, hız-zaman, ve ivme-zaman grafikleri. Üstteki grafikler durgun halden başlayıp +x doğrultusunda +a ivmesi ile hızlanan, aşağıdakiler ise durgun halden başlayıp x doğrultusunda sabit a ivmesi ile hızlanan bir cismi gösterir.

Serbest Düşme Hareketi Bir cisim belli bir yükseklikten ilk hızı sıfır olacak şekilde serbest bırakılırsa, cisim hızlanarak yere doğru düşer. Cismin bu hareketine serbest düşme denir. Bu durumda havanın sürtünmesi ihmal edildiğinde cisme sadece yer çekimi ivmesi etki eder ve bu ivme cismin düzgün hızlanarak yere düşmesine neden olur. Yer çekimi ivmesinin sembolü g olup büyüklüğü g = 9,81 m s dir. Yönü daima yer kürenin merkezine doğrudur. Şekil: serbest düşme hareketi; ağaçtan kopan bir elma veya belli bir yükseklikten ilk hızsız bırakılan bir cisim sadece yer çekimi ivmesinin etkisi altındadırlar ve serbest düşme hareketi yaparlar. Örnek: Bir tenis topu 1 m yükseklikten serbest bırakıldığında top; a) Ne kadar sürede yere düşer? b) Yere çarptığı andaki hızı ve sürati nedir?

Yukarıdan Aşağıya Düşey Atış Hareketi Bir cisim yukarıdan aşağıya bir ilk hız (v! ) ile fırlatılır ise cisim yer çekim ivmesinin etkisi altında hızlanarak hareketine devam edecek ve yere düşecektir. Şekil: yukarıdan aşağıya ilk hızla başlayarak hareket; yukarıdan aşağıya düşey atış hareketi. Örnek: Bir taş 100 m yüksekliğindeki bir uçurumun tepesinden 30 m s süratle aşağıya atılıyor. a) Taş ne kadar sürede yere düşer? b) Taşın yere çarptığı andaki hızı nedir?

Aşağıdan Yukarıya Düşey Atış Eğer bir cisim aşağıdan yukarıya doğru v! ilk sürati ile atılırsa sürtünmenin ihmal edildiği durumda cisim aşağıdan yukarıya düşey hareket yapar. Böyle bir cisim sahip olduğu ilk hızla yükselmeye başlar. Üzerine aşağı yönlü yerçekimi etki edeceğinden cismin sürati gittikçe azalır, yani cismin yukarı hareketi yavaşlayan bir harekettir. Belli bir noktaya gelindiğinde cismin sürati sıfırlanır, bu noktaya cismin ulaşabileceği maksimum yükseklik denir. Bu noktada, cisim yerçekimi etkisinde serbest düşmeye başlar ve hızlanarak gidiş güzergahını aynen geri inmeye başlar. Enerji korunum ilkeleri gereği cisim yukarı çıkarken ve aşağı inerken ayni yükseklikteki hızlarının ayni olması gerekliliği unutulmamalıdır. Şekil: aşağıdan yukarıya düşey atış. Hiçbir cisim ilk hız verilmeden kendiliğinden yükselmeye başlayamaz. İlk hızla yükselen her cisim ise yer çekimi etkisinden dolayı önce yavaşlar, sonra durur ve daha sonra geri aşağı inmeye başlar.

Örnek: Bir top yerden dikey olarak yukarı doğru 30 m/s süratle fırlatılıyor. a) Topun çıkabileceği maksimum yükseklik nedir? b) havada kalma süresi nedir? Örnek: Bir taş düşey olarak yukarıya doğru v! = 20 m/s lik ilk süratle fırlatılmıştır. Taş aşağıya doğru düşerken fırlatıldığı noktanın 5m üzerinde fırlatıcı tarafından tekrar yakalanmıştır. a) Taşın maksimum yükseklikteki hızı nedir? b) Taşın maksimum yükseklikteki ivmesi nedir? c) Taş yükselirken ivmesi ne kadardır? d) Taş geri inerken ivmesi ne kadardır? e) Taş kaç saniye sonra yakalanmıştır? f) Taşın ulaştığı maksimum yükseklik nedir? g) Taşın yakalanmadan hemen önceki hızı nedir? h) Taşın toplam yer değiştirmesi nedir? i) Taşın aldığı toplam yol ne kadardır? j) Taşın bu hareket için ortalama hızı nedir? k) Taşın bu hareket için ortalama sürati nedir?

Problem 1: Düzgün ivmeyle hareket eden bir cismin x koordinatı 3 cm olduğu zaman hızı 12 cm/s dir. 2 s sonra x koordinatı -5 cm ise, ivmesinin büyüklüğü nedir? Problem 2: Bir öğrenci önce doğu yönünde 30 dakika boyunca 1 m s süratle ilerler. Ulaştığı noktada durur ve 15 dakika boyunca dinlenir. Sona 45 dakikabatı yönünde ilerleyerek 2000 m daha yol alır. a) öğrencinin doğu yönünde kat ettiği mesafeyi hesaplayınız. b) öğrencinin bu hareket boyunca kat ettiği toplam mesafeyi hesaplayınız. c) öğrencinin toplam yer değiştirmesini hesaplayınız. d) öğrencinin ortalama süratini hesaplayınız. e) öğrencinin ortalama hızını hesaplayınız. Problem 3: Bir parçacık x-ekseni boyunca 5t! + 2t 8 denklemine göre hareket etmektedir. Buna göre parçacığın; (a) t = 1 s ve t = 5 s zaman aralığındaki yer değiştirmesinin büyüklüğünü belirleyiniz. (b) t = 1 s ve t = 5 s zaman aralığındaki ortalama hızının büyüklüğünü belirleyiniz. (c) herhangi bir t anındaki hızını belirleyiniz. herhangi bir t anındaki ivmesini belirleyiniz.

Problem 4: Bir bisikletli önce 20 km saat sürat ile 240 dakika boyunca doğuya doğru yol alır sonra burdaki kampta 2 saat dinlenmek için durur ve daha sonra 110 dakika boyunca geri batıya doğru pedal çevirerek 4500 metre yol kat eder. SI birim sisteminde, a) Bisikletlinin kat ettiği toplam yolu bulunuz.. b) Bisikletlinin toplam yer değiştirmesini bulunuz. c) Bisikletlinin ortalama süratini bulunuz. d) Bisikletlinin ortalama hızını bulunuz. Problem 5: Bir cismin zamana bağlı konum vektörü aşağıdaki formda tanımlanmıştır. r = 3t + t! ı + 4t 2t! ȷ (m) burada t saniye cinsinden zamandır. Bu cismin; a) t 1 =1s, t 2 =2s zaman aralığında yapacağı yer değiştirmenin vektörel ifadesini, r, bulunuz. b) t = 2s anındaki hız vektörünü, v, bulunuz. c) t = 2s anındaki ivme vektörünü, a, bulunuz. Problem 6: Bir cismin zamana bağlı konum zamana bağlı konum bileşenleri x(t) = 5t! ve y(t) = 2t! + 4 olarak tanımlanmıştır. a) Cismin zamana bağlı konum denklemini vektörel olarak, r, yazınız. b) t 1 =1s, t 2 =5s zaman aralığında yapacağı yer değiştirmenin vektörel ifadesini, r, bulunuz. c) t = 2s anındaki hız vektörünü, v, bulunuz. d) t = 2s anındaki ivme vektörünü, a, bulunuz.

Problem 7: Bir harita Atlanta yı, Dallas ın 5 kuzey-batı yönünde ve 1150 km uzakta gösteriyor. Aynı harita Chicago yu, Atlanta nın 21 kuzey-batı yönünde ve 900 km uzakta olduğunu gösterirse, bu bilgileri kullanarak Dallas tan Chicago ya olan yer değiştirmeyi bulunuz. Problem 8: Bir öğrenci 4m yukarıda bulunan bir penceredeki kız kardeşine düşey olarak yukarı doğru bir anahtar fırlatır. Kız kardeş anahtarı 1,5s sonra tutmuştur; a) anahtar hangi ilk hız ile fırlatılmıştır? b) anahtarın yakalanmadan hemen önceki sürati nedir?