Mekanik olayları ölçmekte ya da değerlendirmekte kullanılan matematiksel büyüklükler:

Benzer belgeler
VEKTÖRLER KT YRD.DOÇ.DR. KAMİLE TOSUN FELEKOĞLU

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

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

Ödev 1. Ödev1: 600N luk kuvveti u ve v eksenlerinde bileşenlerine ayırınız. 600 N

2. KUVVET SİSTEMLERİ 2.1 Giriş

Mekanik olayları ölçmekte ya da değerlendirmekte kullanılan matematiksel büyüklükler:

Bölüm 2: Kuvvet Vektörleri. Mühendislik Mekaniği: Statik

Noktasal Cismin Dengesi

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

STATİK. Ders_2. Doç.Dr. İbrahim Serkan MISIR DEÜ İnşaat Mühendisliği Bölümü. Ders notları için: GÜZ

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

KUVVET, MOMENT ve DENGE

VEKTÖRLER. 1. Skaler Büyüklükler

1. HAFTA. Statik, uzayda kuvvetler etkisi altındaki cisimlerin denge koşullarını inceler.

Rijit Cisimlerin Dengesi

KÜTLE VE AĞIRLIK MERKEZİ

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

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

STATİĞİN TEMEL PRENSİPLERİ

STATİK KUVVET ANALİZİ (2.HAFTA)

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

3 VEKTÖRLER. Pilot uçağın kokpit inden havaalanını nasıl bulur?

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

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

Fizik Dr. Murat Aydemir

BÖLÜM 4: MADDESEL NOKTANIN KİNETİĞİ: İMPULS ve MOMENTUM

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

TEMEL MEKANİK 5. Yrd. Doç. Dr. Mehmet Ali Dayıoğlu Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Makinaları ve Teknolojileri Mühendisliği Bölümü

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

MEKANİZMA TEKNİĞİ (3. HAFTA)

3. KUVVET SİSTEMLERİ

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

Q27.1 Yüklü bir parçacık manyetik alanfda hareket ediyorsa, parçacığa etki eden manyetik kuvvetin yönü?

TEMEL MEKANİK 4. Yrd. Doç. Dr. Mehmet Ali Dayıoğlu Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Makinaları ve Teknolojileri Mühendisliği Bölümü

1. BÖLÜM VEKTÖRLER 1

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

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

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

TEKNOLOJİNİN BİLİMSEL İLKELERİ. Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN

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

Vektörler. Skaler büyüklükler. Vektörlerin 2 ve 3 boyutta gösterimi. Vektörel büyüklükler. 1. Şekil I de A vektörü gösterilmiştir.

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

ELEKTRİKSEL POTANSİYEL

TORK VE DENGE 01 Torkun Tanımı ve Yönü

BİLGİ TAMAMLAMA VEKTÖRLER

TEKNOLOJİNİN BİLİMSEL İLKELERİ

TEMEL MEKANİK 6. Yrd. Doç. Dr. Mehmet Ali Dayıoğlu Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Makinaları ve Teknolojileri Mühendisliği Bölümü

13. ÜNİTE KUVVET VE VEKTÖRLER

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

ALTERNATİF AKIMIN VEKTÖRLERLE GÖSTERİLMESİ

Mekanik, Statik Denge

STATİK. Prof. Dr. Akgün ALSARAN - Öğr. Gör. Fatih ALİBEYOĞLU -3-

ALTERNATİF AKIMIN VEKTÖRLERLE GÖSTERİLMESİ

Nokta uzayda bir konumu belirtir. Noktanın 0 boyutlu olduğu kabul edilir. Herhangi bir büyüklüğü yoktur.

KATI CİSİMLERİN DÜZLEMSEL KİNEMATİĞİ

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

BÖLÜM 1: MADDESEL NOKTANIN KİNEMATİĞİ

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

Engineering Mechanics: Statics in SI Units, 12e. Force Vectors

MOMENT. Momentin büyüklüğü, uygulanan kuvvet ile, kuvvetin sabit nokta ya da eksene olan dik uzaklığının çarpımına eşittir.

MEKANİZMA TEKNİĞİ (3. Hafta)

MÜHENDİSLİK MEKANİĞİ (STATİK)

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

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

İNŞ 1012 STATİK. Ders notları

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

İÇİNDEKİLER ÖNSÖZ Bölüm 1 SAYILAR 11 Bölüm 2 KÜMELER 31 Bölüm 3 FONKSİYONLAR

UZAYDA VEKTÖRLER ve DOĞRU DÜZLEM

Karabük Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi... STATİK (2. Hafta)

DERSİN KODU: EBP103 DERSİN ADI:TEKNOLOJİNİN BİLİMSEL İLKELERİ BÖLÜM: 2 DERS HOCASI: PROF.DR.HÜSEYİN ÜNVER

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

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

KUVVETLER VEKTÖRDÜR BU YÜZDEN CEBİRSEL VEKTÖR TEKNİKLERİ KULLANMALIYIZ

7. BÖLÜM İÇ ÇARPIM UZAYLARI İÇ ÇARPIM UZAYLARI İÇ ÇARPIM UZAYLARI İÇ ÇARPIM UZAYLARI .= Genel: Vektörler bölümünde vektörel iç çarpım;

Şimdi de [ ] vektörünün ile gösterilen boyu veya büyüklüğü Pisagor. teoreminini iki kere kullanarak

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

Rijit Cisimlerin Dengesi

MADDESEL NOKTANIN EĞRİSEL HAREKETİ

Parametrik doğru denklemleri 1

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

MADDESEL NOKTALARIN DİNAMİĞİ

RİJİT CİSİMLERİN DÜZLEMSEL KİNEMATİĞİ

MEKANİK NEDİR? Bu Ders Gerçek Hayatta Ne İşe Yarayacak?

ELEKTROMANYETIK ALAN TEORISI

Fotogrametrinin Optik ve Matematik Temelleri

Bölümün İçeriği ve Amacı:

Giriş Bir çok mekanik problemi Newton yasaları ile çözülebilir, ancak bu teknik bazı problemlerin çözümünde yetersiz kalabilir yada çok zor bir yaklaş

T I M U R K A R A Ç AY - H AY D A R E Ş C A L C U L U S S E Ç K I N YAY I N C I L I K A N K A R A

KUTUPSAL KOORDİNATLAR

Denk Kuvvet Sistemleri

ARAZİ ÖLÇMELERİ. Temel Ödev I: Koordinatları belirli iki nokta arasında ki yatay mesafenin

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

Elektromanyetik Dalga Teorisi

Bölüm-4. İki Boyutta Hareket

ELEKTROMANYETİK DALGALAR DERSİ YAZ DÖNEMİ

BATMIŞ YÜZEYLERE GELEN HİDROSTATİK KUVVETLER

DÜZLEMDE GERİLME DÖNÜŞÜMLERİ

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

STATIK MUKAVEMET. Doç. Dr. NURHAYAT DEĞİRMENCİ

8.Konu Vektör uzayları, Alt Uzaylar

Transkript:

VEKTÖRLER 1

Mekanik olayları ölçmekte ya da değerlendirmekte kullanılan matematiksel büyüklükler: Skaler büyüklük: sadece bir sayısal değeri tanımlamakta kullanılır, pozitif veya negatif olabilir. Kütle, hacim ve uzunluk statikte sıkça kullanılan skalerlerdir. Vektörel büyüklük: Şiddet, doğrultu ve yön ile belirtilen fiziksel bir büyüklüktür. Kuvvet, moment, konum vektörel birer büyüklüktür. 2

Örneğin bir noktaya etkiyen kuvvet, vektörel bir büyüklüktür. Bu kuvvet; uygulama noktası, şiddeti, doğrultusu ve yönü ile tanımlanır. yön A AB Uygulama noktası Vektörler harfin üzerine kısa bir ok çizilerek gösterilir. Bu şekilde gösterilen vektörün şiddeti (büyüklüğü) AB ile ifade edilir. B Kuvvetin doğrultusu (tesir çizgisi) 3

Vektörel İşlemler Vektörün bir skalerle çarpımı veya bölümü bir vektörün bir skalerle çarpımı veya bölümü, yine aynı vektör doğrultusunda yeni bir vektör verir. Bu vektörün şiddeti, skaler ile mevcut vektörün şiddetinin çarpımına eşittir A B 2B A 0.5B 4

Vektörlerin Toplamı Paralelkenar ilkesi ile: OA A OC C OC OA OB O OB B 5

Vektörlerin Toplamı A ve B vektörlerini paralelkenar ilkesinin özel bir uygulaması olan üçgen ilkesi ne göre de toplayabiliriz. A vektörünün ucuna B vektörü eklenir, A nın başlangıcı ile B nin ucu birleştirilir ve R bileşke vektör elde edilir. Vektör toplamı komutatif tir, vektörler herhangi bir sırada toplanabilir. R A B B A 6

Vektörlerin Toplamı A ve B vektörü aynı etki çizgisine sahipse paralelkenar kuralı cebirsel (skaler) toplama indirgenir. R= A+B (şiddetlerin toplamı) 7

Vektör Çıkarması A ve B vektörlerinin çıkarılması için paralelkenar veya üçgen kuralı kullanılabilir. A ve B vektörleri arasındaki fark bileşke vektörü: R A B A ( B) Vektör toplamı için uygulanan kurallar vektör çıkarması için de kullanılmaktadır. 8

Kuvvetlerin Vektörel Toplamı Kuvvetler, belli bir büyüklük, doğrultu ve yöne sahiptir ve vektörel bir büyüklük olduğu için paralelkenar kuralına göre toplanır. Statikteki iki genel problem: Bileşenlerden bileşke kuvvet bulmak Bilinen bir kuvveti bileşenlerine ayırmak 9

Bir kuvvetin bileşenlerine ayrılması Bir noktaya etkiyen bir tek vektör yerine aynı etkiyi yapacak iki veya daha fazla vektör koymak mümkündür.bunlara vektörün bileşenleri denir. Bu bileşenleri bulabilmek için: İki bileşenden düzlemde biri, uzayda ise üç bileşenden ikisi bilinmelidir. Bileşenlerin tesir çizgileri bilinmelidir. 10

İkiden fazla kuvvetin toplanması İkiden fazla kuvvet toplanacaksa, bileşke kuvveti bulmak için paralelkenar kuralı birden fazla uygulanabilir. R ( ) 1 2 3 11

Analizde izlenecek yol Paralelkenar kuralı Trigonometri 12

Örnek 1 1 ve 2 kuvvetlerinin bileşkesini ve yönünü bulunuz. Çözüm: 13

Kosinüs teoremi nden: Örnek 1 Sinüs teoreminden: 14

Örnek 2 200 N 200 N Bu iki kuvvetin bileşkesinin y ekseni üzerinde olması için kuvvetinin şiddetini bulunuz. 200 N 200 N Sin60 Sin45 245 N R 200 N Sin75 Sin45 273 N R 15

ödev 600 N Ödev1: 600N luk kuvveti u ve v eksenlerinde bileşenlerine ayırınız. Ödev2: 2 kuvvetinin şiddetini, yönünü ve bileşke kuvveti bulunuz. (bileşke kuvvet x ekseni üzerinde, 2 kuvveti ise minimum şiddette olsun) 16

Düzlemsel kuvvetlerin toplanması (Kartezyen Koordinatlar) Eğer bir kuvvet x ve y eksenlerindeki bileşenlerine ayrılırsa, bu bileşenlere kartezyen bileşenler denir. x ve y eksenleri pozitif ve negatif yönler belirttiklerinden, bir kuvvetin dik bileşenlerinin büyüklüğü ve yönü cebirsel skalerlerle ifade edilebilir. Skaler gösterim: x y.cos.sin 17

vektörünün yönü, açısı yerine küçük eğim üçgeni ile de gösterilebilir. x y a ( ) c b ( ) c veya veya x y a c b c y vektörünün yönü negatif y ekseninde olduğundan y bileşeni negatiftir, bu nedenle hesaplamalarda (-) işareti kullanılmalıdır. 18

Kartezyen vektör gösterimi Bir kuvvetin bileşenleri, kartezyen birim vektörler cinsinden ifade edilebilir. x ve y eksenlerinin doğrultularını belirtmek için sırasıyla i ve j kartezyen birim vektörleri kullanılır. Bu vektörler, boyutsuz birim uzunluktadır ve yönleri (ok ucu), pozitif veya negatif x ve y eksenini işaret etmesine bağlı olarak, artı veya eksi işareti ile gösterilir. x iˆ y ˆj 19

20 Aynı düzlemdeki kuvvetlerin bileşkeleri Bir kuvvetin bileşenlerini göstermede kullanılan iki yöntem de çok sayıda düzlemsel kuvvetin bileşkesini belirlemek için de kullanılabilir. Bunun için, her bir kuvvet önce x ve y bileşenlerine ayrılır ve sonra karşılıklı bileşenler aynı doğru üzerinde bulunduklarından skaler cebir kullanılarak toplanır. j i j i j i y x y x y x ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ 3 3 3 2 2 2 1 1 1

Aynı düzlemdeki kuvvetlerin bileşkeleri R 1 2 3 VEKTÖREL TOPLAM SKALER TOPLAM 21

İkiden fazla kuvvetin toplanması Rx Ry x y Herhangi bir sayıda düzlemsel kuvvetin bileşkesinin x ve y bileşenleri, bütün kuvvetlerin x ve y bileşenlerinin cebirsel toplamıyla bulunabilir. 22

Rx x Ry y Bileşkenin bileşenleri belirlendikten sonra, şekildeki gibi, x ve y eksenleri boyunca çizilebilir. Bileşke kuvvet vektör toplamından belirlenebilir. Bileşkenin büyüklüğü ve yönü ise şu şekilde bulunabilir. 23

Örnek 3: Şekilde gösterilen kuvvetlerin bileşkesini birim vektörleri kullanarak bulunuz 24

Örnek 3: 25

Ödev 3-4 Etkiyen kuvvetlerin bileşkesinin y ekseni boyunca olması ve şiddetinin de 800 N olması için 1 kuvvetinin şiddetini, açısının ne olması gerektiğini bulunuz Şekilde gösterilen kuvvetlerin bileşkesini birim vektörleri kullanarak bulunuz 26

Kartezyen Vektörler Vektör işlemleri, üç boyutlu problemlerin çözümüne uygulanırken vektörler kartezyen vektör formunda ifade edilirse işlem basitleşir. Sağ El Koordinat Sistemi: Vektör cebri işlemlerinde sağ el koordinat sistemi kullanılacaktır. 27

28 Bir vektörün kartezyen bileşenleri Bir A vektörünün x, y, z koordinat eksenlerinde bileşenleri olabilir. Paralelkenar kuralını iki kez ard arda uygulayarak; z y x y x z A A A A A A A A A A

Kartezyen birim vektörler Üç boyutlu uzayda, i, j, k kartezyen birim vektörleri sırasıyla x, y, z eksenlerinin doğrultusunu göstermek için kullanılır. Şekilde verilen vektörler, pozitif birim vektörlerdir. 29

Kartezyen vektör gösterimi Vektörleri kartezyen bileşenler cinsinden yazmak önemli bir avantaj sağlar. Her bir bileşen vektörün şiddeti ve yönünü belirtir. A A iˆ x A y ˆj A kˆ z 30

Kartezyen vektörün büyüklüğü Kartezyen vektör formunda ifade edilen bir A vektörünün şiddetini bulmak için: A A' 2 A 2 z A' A x 2 A 2 y 31

Kartezyen vektörün yönleri A vektörünün doğrultusu, A nın başlangıç noktası ve bu noktada yer alan pozitif x, y, z eksenleri arasında ölçülen (alfa), (beta), (gama) doğrultu açıları ile tanımlanır. Bu açılar 0 ile 180 arasındadır., ve yı belirlemek için A nın x, y, z eksenleri üzerindeki izdüşümleri kullanılır. 32

Yön kosinüsleri 33

A vektörünün doğrultu kosinüslerini elde etmenin kolay bir yolu, A doğrultusunda bir birim vektör oluşturmaktır. ua nın büyüklüğü 1 olduğundan; ** Eğer bir vektörün şiddeti ve yön kosinüsleri biliniyorsa, A vektörü kartezyen koordinatlarda ifade edilebilir. 34

Kartezyen vektörlerin toplanması 35

Örnek 4 kuvvetini kartezyen vektör olarak ifade ediniz. x (+x) yönünde olduğu için 60 olmalı 36

Ödev 5 kuvvetini kartezyen vektör olarak ifade ediniz ve kuvvetinin yön kosinüslerini bulunuz 37

Konum Vektörleri Konum vektörü uzaydaki herhangi iki nokta arasında yönelen bir kartezyen kuvvet vektörünü formüle etmek açısından önemlidir. r konum vektörü, bir noktanın uzaydaki konumunu diğer bir noktaya göre belirleyen sabit bir vektördür. 38

Daha genel bir halde, konum vektörü uzaydaki A noktasından B noktasına da yönelebilir. Vektör toplamı 39

r konum vektörü, i, j, k bileşenleri, vektörün başlangıcının koordinatları A (x A, y A, z A ), ucuna karşı gelen koordinatlardan B (x B, y B, z B ) çıkartılarak bulunabilir. Ayrıca, bu üç bileşenin uç uca eklenmesi r yi verir. A dan başlıyarak B ye ulaşılıyor. 40

41

Bir doğru boyunca yönelen kuvvet vektörü Üç boyutlu statik problemlerinde, bir kuvvetin doğrultusu genellikle etki çizgisinin geçtiği iki nokta ile belirlenir. Şekildeki kuvveti buna bir örnektir. Doğrultusu A dan B ye olan kuvveti kartezyen vektör şeklinde ifade edilebilir. 42

Bir doğru boyunca yönelen veya iki nokta arasında uzanan kuvvet vektörü 43

Örnek 5 Şekilde gösterilen çatı, AB ve AC zincirleriyle taşınmaktadır. A noktasına etki eden bileşke kuvveti kartezyen vektör olarak ifade edin. 44

45

Ödev 6 A noktasına etki eden kuvveti kartezyen vektör olarak ifade edin. 46