Fizik biliminde üç çeşit hareketten bahsederiz; ötelenme, dönme ve titreşim hareketleri. Bir arabanın yaptığı hareket ötelemeye, dünyanın güneş etrafında yaptığı hareket dönmeye ve bir sarkacın yaptığı harekete titreşim hareketi örneklerini verebiliriz. Hareketleri tanımlarken her zaman bir referans sistemine göre tanımlarız.Bir referans sistemi olmaksızın bir hareketi tanımlamak imkansızı görmek gibi bir anlamsız ifade oluşturur.Fizik’te hareketi incelerken koordinat sistemini bir referans düzlemi olarak görerek işe başlayabilirsiniz.
Bir Boyutta Hareket Hareket, bir cismin, parçacığın konumundaki sürekli değişimine denir dersek sanırım doğru bir ifadede bulunuruz. Bu ağ sayfasında inceleyeceğimiz hareket türü, bir boyutlu hareket olacak. Bir boyutlu hareketi incelerken bazı kavramlar ile karşılaşacağız ve bu kavramların iyi kavranılması bu konuyu ve diğer mekanik konularını oldukça kolay ve anlaşılır hale getirecektir. İlk kavramımız konum,bir cismin bir sistem içindeki yeri,noktası.Konumu birden fazla şekilde ifade edebiliriz.Öyle ki bir cismin konumunu çok geniş alana yayarak düşünürsek şu örnekteki gibi bir izah ortaya çıkar:Ankara Atatürk Orman Çiftliğinde yaşayan bir zürafanın konumunu geniş bir alana yaydığımızda; zürafanın konumu, Samanyolu Galaksisinin Güneş Sistemi’nde bulunan Dünya gezegenin Türkiye adlı ülkesinin Ankara Şehrindeki Atatürk Orman Çiftliğidir.Bu işin başka bir boyutu Fiziğin esas ilgilendiği boyutuna bakarsak eğer biz Fizikte konumu koordinat sistemine göre kullanırız. Üç boyutlu bir koordinat düzleminde bulunan bir cismin konumunu üçlü x,y,z noktalarıyla belirtiriz,iki boyutlu sistemde ise x,y ikili noktalarıyla ve bir boyutlu sistemde ise bizim için sadece bir nokta yeterlidir. Bir boyutlu harekette bir boyutlu koordinat düzleminde incelenmektedir. Diğer kavramımız yer değiştirme, bir cismin konumundaki değişime “yer değiştirme” deriz.Bu ifademizi formüle döktüğümüzde; Dx=xs-xi olur. Dx --->Yer değiştirme xs -> cismin son konumu xi -> Cismin ilk konumu Yer değiştirme kavramında detaylara indiğimizde karşımıza vektörel ve skaler nicelik şeklinde iki kavram daha çıkmaktadır. Vektörel nicelik, yönü ve büyüklüğü olan fiziksel bir niceliktir. Skaler nicelik ise sadece büyüklüğü olan fiziksel niceliklerdir. Yukarıdaki tanımlara baktığımızda yer değiştirmenin vektörel bir nicelik olduğunu fark ediyoruz; bunun sebebi ise yer değiştirmeyi ifade ederken yönü de ifade etmemizin gerekliliğinden kaynaklanmaktadır. Bir boyutlu harekette tek boyut olduğu için genelde yönler yerine pozitif ya da negatif işaretlerini kullanırız. Yer değiştirmenin biriminin metre olduğunu da unutmamalıyız. Vektörel bir nicelik olan hız, bir cismin birim zamandaki yer değiştirme miktarıdır. Hızı V ile gösteririz ve bu tanımı matematiğe vurduğumuzda v=x/t olur. Hızı incelerken ortalama hız ile ani hız diye iki kavramın incelememiz gerektiğini görüyoruz. Ortalama hız,yer değiştirmenin yer değiştirme zarfında geçen süreye olan oranıdır ve v- ile gösterilir.Matematiksel gösterimi,v-=Dx/Dt dir. Ani hız ise cismin herhangi bir andaki hızına denilmektedir. Ani hızı matematiksel yolardan bulmak için ortalama hızın yani Dx/Dt’nin Dt sıfıra yaklaşırken ki limitini alırız.”Formül” Matematiksel başka bir ifadesi ise x’in t’ye türevine ani hız denir. Hızlardan bahsederken sürat kavramını atlamak hata olur ve sürat kavramını hızda olduğu gibi ortalama sürat ve ani sürat olarak ayırmaktayız ve sürat hızdan farklı olarak skaler bir niceliktir. Ortalama sürat, alınan toplam yolun geçen toplam zamana oranıdır. Matematiksel ifadesi, Skaler bir büyüklük olan ani sürat ise hızın büyüklüğü olarak tanımlanır.Yönü ve bir cebirsel işareti yoktur.Yani zıt yönlerde hareket eden iki aracın hızı eğer +-15 km/s ise o hızın büyüklüğü 15 km/s tir. Bir boyutlu harekette son olarak açıklayacağımız iki kavram vardır: ortalama ve ani ivme. İvme, birim zamandaki hızın değişim miktarıdır. Ortalama ivme, bir cismin hızındaki değişmenin, değişmenin olduğu zaman aralığına oranıdır ve a- ile gösterilir. a-=Dv/Dt=vs-vi/ts-ti Ani ivme ise hızın zamana göre türevidir. Başka bir deyişle konumun zamana göre ikinci türevidir. Kavramlardan uzun uzun bahsettikten sonra bir boyutta harekette inceleyeceğimiz hareket türlerine geldi sıra, Bir boyutta, sabit ivmeli hareket ve serbest düşen cisimlerdeki hareketi inceleyeceğiz. Bir Boyutta Sabit İvmeli Hareket Bir cismin hareketinde ortalama ivme, ani ivmeye eşit olduğunda ya da başka bir deyişle ivmesi sabit olduğunda o hareketli sabit ivmeli hareket yapmış olur. Eğer bu hareket bir boyutlu bir sistemde gerçekleştiyse o harekete bir boyutta sabit ivmeli hareket denir.Bu harekette ortalama ivme ani ivmeye eşit olduğu için sadece a ifadesini kullanacağız. Kinematik Denklemler 
Serbest Düşme Hareket Serbest düşme hareketini yapan bir cisim,başlangıçta yaptığı hareketi ne olursa olsun sadece yerçekiminin etkisinde kalan cisimdir.Aşağıya yani yerin merkezine doğru düşen her cisim başlangıçtaki hareketi ne olursa olsun,yerin merkezine doğru bir ivmenin etkisinde kalır.Bu ivmenin büyüklüğünü g harfi ile belirtiriz.g=9.8 m/s2 dir. Serbest düşme hareketi ile ilgili problemlerde yerçekimi ivmesini -9.8 m/s2 almamız gerekmektedir.(Yerin merkezine doğru ivme kazandığında) Kinematik Denklemler
Hazırlayan:Gökhan ATMACA
Son Güncelleme : 06-06-2008 17:08
|
