HAREKET Bir cismin zamanla çevresindeki diğer cisimlere göre yer değiştirmesine hareket denir. Hareket konumuzu daha iyi anlamamız için öğrenmemiz gereken diğer kavramlar: 1. Yörünge 2. Konum 3. Yer değiştirme 4. Hız 5. Sürat 2
1. Yörünge Hareket eden cismin, hareketi süresince geçtiği farklı noktaları birleştiren çizgiye yörünge denir. Yörünge şekline göre doğrusal, eğrisel veya dairesel olabilir. 3
2. Konum Bir cismin başlangıç kabul edilen sabit bir noktaya olan uzaklığına konum denir. Örneğin, Soldaki Cin Ali nin 0 noktasına göre konumu -20 iken; Sağdaki Cin Ali nin 0 noktasına göre konumu 50 dir. gibi Demek ki konum için, sağ sol +, - yön belirten ifadeler kullanabiliriz. 4
Vektörel, Skaler Büyüklük? Fizikte, yalnızca sayısal değer ve birimiyle ifade edilen büyüklüklere skaler büyüklük; başlangıç noktası, yönü, sayısal değeri gibi özellikleriyle ifade edilen büyüklüklere de vektörel büyüklük denir. Örneğin, yol skaler, fakat yer değiştirme vektöreldir. 5
3. Yer Değiştirme Cisimlerin hareketlerini incelerken, konumlarındaki değişikliklere bakarız. Cismin harekete başladığı ilk yere ilk konum, hareketini bitirip durduğu son yere son konum denir. İşte bu iki konum arasındaki yönlü uzaklığa yer değiştirme denir. Yer değiştirme vektörel bir büyüklüktür. Örneğin, evinden çıkıp okula gelen bir çocuk tekrar eve dönerse yer değiştirmiş olmaz. Çünkü ilk konum ve son konum olan yer aynıdır. Yer değiştirme vektörü : ile gösterilir. 6
3. Yer Değiştirme (Soru) Soru: Bir hareketli şekildeki doğrusal yörüngede A noktasından G noktasına giderse yer değiştirmesi hangi yönde ve kaç metre olur? Çözüm: Yer değiştirme = Son konum (X 2 ) İlk konum (X 1 ) = 20 (-40) = 60 m (Doğu Yönünde) 7
4. Hız (Vektörel hız) Cismin birim zamandaki yer değiştirmesine hız (vektörel hız) denir. Birimi metre(m)/saniye(s) veya kilometre(km)/saat(h) dir. 8
Soru: 4. Hız (Vektörel hız)(soru) Bir hareketli şekildeki doğrusal yörüngede A noktasından I noktasına 800 saniyede giderse yer değiştirmesi hangi yönde kaç metre ve hızı kaç m/s olur? Çözüm: Yer değiştirme = Son konum (X 2 ) İlk konum (X 1 ) = 40 (-40) = 80 m (Doğu Yönünde) Hız ( Vektörel hız) = Yer değiştirme / Alınan zaman = 80m / 800s = 0,1 m/s 9
5. Sürat (Skaler hız) Sürat, hareketli varlıkların belli bir yolu ne kadar zamanda aldığını belirler. Yani birim zamanda alınan yoldur. Sürati hesaplayabilmemiz için toplam yolu ve toplam zamanı bilmemiz gerekir. Bunları bildiğimiz zaman aşağıdaki formülle sürati hesaplayabiliriz. 10
Sürat 1. Hesapladığımız sürat için hangi birimi kullanmalıyız? Sürat birimi; km/h, m/s (h (hour): saat, s: saniye) 2. Bu birimi bilmiyorsak nasıl bulabiliriz? Önce formülümüzü açıkça yazalım: 11
Sürat Sorusu? SORU 1. Yürüyüşe çıkan bir adam 2 saatte 4 kilometre yol almıştır. Buna göre adamın sürati kaçtır? Sürat = Alınan yol (km) / Geçen zaman (h) = 4 km / 2 h = 2 km/h SORU 2. Yürüyüşe çıkan başka bir adam ise 3 saatte 900 metre yol almıştır. Buna göre bu adamın sürati kaç km/h tir? Bu soruyu çözmeden önce verilen değerlerin birimlerine bakalım. Zaman olarak saat; yol olarak metre verilmiş. Sürat birimimiz ya km/h ya da m/s idi. Bizim için saati saniyeye çevirmektense metreyi kilometreye çevirmek daha kolaydır. Ayrıca sorunun sonunda bizden sürati km/h olarak bulmamızı istemiş. 900 metre = 900/1000 = 0,9 km Sürat = Alınan yol (km) / Geçen zaman (h) = 0,9 km / 3 h = 0,3 km/h 12
Ortalama Hız, Ortalama Sürat 13
Ortalama hız, ortalama sürat Şekildeki doğrusal yolun K noktasında durmakta olan bir araç önce Ş noktasına, sonra da P noktasına gitmektedir. Aracın toplam hareket süresi 30s olduğuna göre, a) Ortalama sürati kaç m/s dir? b) Ortalama hızı kaç m/s dir? 14
Düzgün Doğrusal Hareket Bir cismin hızı, hareketi süresince değişmeyip sabit kalıyorsa ve cisim bir doğru boyunca hareket ediyorsa cismin yaptığı bu harekete düzgün doğrusal hareket veya sabit hızlı hareket denir. Sabit süratli harekette; Cisim eşit sürelerde eşit yollar alır. Cismin hızı hareketi boyunca değişmeyip sabit kalır. 15
Düzgün Doğrusal Hareket Hız Zaman; Konum Zaman Grafiği Hız zaman grafiğimize baktığımızda, hızın zamanla değişmediğini görüyoruz. Bu sayede eşit zaman aralığında eşit yol alınıyor. Konum zaman grafiğinde de hız sabit olduğu için konumun eşit aralıklarda eşit miktarda değiştiğini görüyoruz. Yani; 2 s de 20m yer değiştiyse; 4 s de 40 m yer değişir. 16
Düzgün Doğrusal Hareket Pratik Formül 17
Düzgün Doğrusal Hareket (Soru) Doğrusal bir yörüngede hareket eden cismin konumunun zamana göre değişimi tablodaki gibidir. a) Cismin konum zaman grafiğini çiziniz. b) 1. s ve 3. s arasındaki yer değiştirmesi ne kadardır? c) Cismin hızı kaç m/s dir? d) 1. s ve 4. s arasındaki yer değiştirmeyi hız zaman grafiği yardımıyla bulunuz. Konum Zaman 0 0 2 1 4 2 6 3 8 4 18
Düzgün Doğrusal Hareket (Soru, Çözüm) a) Cismin konum zaman grafiği b) 1. s ve 3. s arasındaki yer değiştirmesi: 1.s de grafikten 2m yer değiştiğini görüyoruz. (x 1 ) 3.s de de grafikten 6m yer değiştiğini görüyoruz. (x 2 ) Yer değiştirme = x 2 x 1 = 6m 2m = 4m 19
Düzgün Doğrusal Hareket (Soru, Çözüm) c) Cismin hızı: Toplam yol / Toplam zaman 8m / 4s 2m/s d) 1. s ve 4. s arasındaki yer değiştirmeyi hız zaman grafiği yardımıyla bulunuz. = 2. (4-1) = 6m 20
KUVVET Duran bir cismi harekete geçirebilen, hareket halindeki cismi durdurabilen, cisimlerin hareket yönünde, hızında ya da şeklinde değişiklik yapabilen etkiye kuvvet denir. Kuvvet vektörel bir büyüklüktür ve ile gösterilir. Uluslar arası birim sisteminde (SI) birimi newton olarak kabul edilmiştir. Ve N harfi ile gösterilir. 21
Kuvvetin Ölçülmesi Kuvvet dinamometre denilen bir aletle ölçülür. Dinamometre kuvvet etkisiyle boyu uzayabilen bir yaydır. Uzama miktarı kuvvet ile doğru orantılıdır. 22
Vektörler Vektörel büyüklük neydi, hatırlayalım. Başlangıç noktası, yönü, sayısal değeri, doğrultusu gibi özellikleriyle ifade edilen büyüklüklere vektörel büyüklük denir. 23
Eşit, Ters ve Bileşke Vektör Yönü ve büyüklüğü aynı olan vektörlere eşit vektör, büyüklüğü aynı ama yönü ters olan vektörlere ters vektör denir. Yandaki K ve L eşit; K ve M veya L ve M ters vektördür. Vektörel niceliklerin toplanarak R ile gösterimi sonucu oluşan vektöre bileşke vektör denir. Bileşkeyi 0 yapan kuvvete de dengeleyici kuvvet denir. (-R) 24
Aynı Yönlü Kuvvetlerin Bileşkesi Kuvvetlerin yönü aynı ise bileşke kuvvet kuvvetlerin toplamına eşittir. R= F 1 + F 2 25
Zıt Yönlü Kuvvetlerin Bileşkesi Kuvvetlerin yönü zıt ise bileşke kuvvet kuvvetlerin farkına eşittir. R = F Büyük F Küçük NOT: İki kuvvetin bileşkesi; kuvvetlerin toplamından büyük, farkından da küçük olamaz. 26
Kütle ve Ağırlık Kütle ve ağırlık aynı kavramlar değildir. 1. Kütle, bir cismin değişmeyen madde miktarıdır. Ağırlık ise bir cisme etki eden yer çekimi kuvvetinin büyüklüğüdür. 2. Kütle eşit kollu terazi ile ağırlık dinamometre (veya aylı el kantarı) ile ölçülür. 3. Kütle yönsüz büyüklüktür. (skaler), ağırlık ise yönlü (vektörel) 4. Ağırlık cismin bulunduğu yere göre değişirken kütle değişmez. (Farklı gezegenlerde cisme uygulanan kütle çekim kuvveti farklı olduğu için ağırlık değişir). 5. Kütle birimi kg ya da gr dır. Ağırlık birimi N ya da dyn dir. 27
Kütle Çekim Kuvveti Dünya nın ve diğer gök cisimlerinin, üzerinde bulunan ere uyguladığı çekim kuvvetine kütle çekim kuvveti denir. cisiml 1. Gök cisimlerinin, üzerinde bulunan cisimlere uygulayacağı kütle çekim kuvvetinin büyüklüğü aynı değildir. 2. Gök cisimlerinin üzerinde bulunan cisimlere uyguladığı kütle çekim kuvvetinin büyüklüğü, o gök cisminin kütlesine ve gök cisminin yarıçapına yani gök cismi (nin kütle merkezi) ile cisim arasındaki uzaklığa (yarıçapının karesine) bağlıdır., 3. Gök cisminin kütlesi artıkça kütle çekim kuvveti artar. Kütlesi büyük olan gök cisminin, üzerinde bulunan cisme uygulayacağı kütle çekim kuvveti kütlesi küçük olan gök cisminin uygulayacağı kütle çekim kuvvetinden büyük olur. 4. Gök cisminin yarıçapı yani gök cismi (nin kütle merkezi) ile cisim arasındaki uzaklık arttıkça kütle çekim kuvveti azalır. 5. Gök cisimlerinin üzerinde bulunan cisimlere uygulayacağı kütle çekim kuvvetin yönü her zaman gök cisminin merkezine doğrudur. 28
Ünitenin Kavram Haritası 29