İçerik
- TL; DR (Çok Uzun; Okumadı)
- Newton’un Birinci Yasası: Dengesiz Kuvvetler ve Hareket
- Newton’un İkinci Yasası: Güç Nedir?
Isaac Newton, üç ünlü yasasında kuvvet ve hareket arasındaki bağlantıların en iyi tarifini verdi ve bunlar hakkında bilgi edinmek, fizik öğrenmenin çok önemli bir parçası. Bir kütleye bir kuvvet uygulandığında ne olacağını söylerler ve ayrıca kuvvetin ana kavramını tanımlarlar. Kuvvet ve hareket arasındaki ilişkiyi anlamak istiyorsanız, Newton yasalarının ilk ikisi göz önünde bulundurulması gereken en önemli hususlardır ve ele almaları kolaydır. Hareket etmekten hareket etmemekten hareket etmemeye ya da tam tersi bir değişimin dengesiz bir kuvvet gerektirdiğini ve hareket miktarının kuvvetin büyüklüğü ile orantılı olduğunu ve nesnenin kütlesi ile ters orantılı olduğunu açıklar.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadı)
Herhangi bir kuvvet yoksa veya tek kuvvetler mükemmel bir şekilde dengelenmişse, bir nesne hareketsiz kalacaktır veya aynı hızla hareket etmeye devam edecektir. Yalnızca dengesiz kuvvetler, hızını sıfırdan (yani durağan) sıfırdan (hareketli) daha fazla değiştirmek de dahil olmak üzere bir nesnenin hızında değişikliklere neden olur.
Newton’un Birinci Yasası: Dengesiz Kuvvetler ve Hareket
Newton’un ilk yasası, bir nesnenin “dengesiz” bir kuvvet tarafından etkilenmediği sürece ya hareketsiz olarak ya da hareket halinde ya da tamamen aynı hızda ve tam olarak aynı yönde kalacağını söylüyor. Daha basit bir ifadeyle, bir şeyin yalnızca başka bir şey iterse hareket ettiğini ve şeylerin yalnızca durduğunu, yön değiştirdiğini veya bir şey iterse daha hızlı hareket etmeye başladığını söylüyor.
“Dengesiz kuvvet” in anlamını anlamak bu kanunu açıklığa kavuşturur. Eğer iki kuvvet bir nesneye etki ederse, biri onu sola, diğeri onu sağa iter, sadece kuvvetlerden biri diğerinden daha büyükse hareket eder. Tam olarak aynı güce sahiplerse, nesne olduğu yerde kalacaktır.
Bunu hayal etmenin bir yolu, her iki tarafında da ağırlıklar bulunan bir ölçek seti düşünmektir. Ağırlıklar yerçekimi tarafından aşağı çekiliyor ve yerçekiminin onları ne kadar çektiğini etkileyen tek şey, orada ne kadar kütle olduğu. Her iki tarafta da aynı miktarda kütleye sahipseniz, ölçek sabit kalır. Ölçek yalnızca kelimenin tam anlamıyla kütle açısından dengesiz hale getirmeniz durumunda hareket eder. Kütlelerin arasındaki fark, ölçeğin her iki tarafına da etki eden kuvvetlerin dengesiz olduğu ve böylece ölçeğin hareket ettiği anlamına gelir.
Aynı hızda sürekli hareket hayal etmek zordur, çünkü günlük hayatta bununla karşılaşmazsınız. Tamamen pürüzsüz (sürtünmesiz) bir yüzeyde oturan bir oyuncak arabanız varsa ve odada hava yoksa, ne olacağını bir düşünün. Yukarıda açıklandığı gibi, itilmediği sürece araba hareketsiz kalacaktır. Peki işten sonra ne olacak? Yüzeyi yavaşlatmak için sürtünme ve yavaşlatmak için hava yoktur. Yüzey, yerçekimi kuvvetini dengeler (Newton'un üçüncü yasasıyla ilgili “normal tepki” olarak adlandırılan bir şeyle) ve üzerinde soldan veya sağdan hareket eden hiçbir kuvvet yoktur. Bu durumda, araba yüzey boyunca aynı hızla hareket etmeye devam edecektir. Yüzey sonsuz uzunsa, araba sonsuza dek bu hızda hareket ederdi.
Newton’un İkinci Yasası: Güç Nedir?
Newton’un ikinci yasası kuvvet kavramını tanımlar. Bir nesneye uygulanan kuvvetin, kuvvetin neden olduğu hızlanma ile çarpılan kütlesine eşit olduğunu belirtir. Sembollerde, bu:
F = ma
Kuvvet birimi Newton'dur - onu tanımlayan kişiyi kabul etmek - bu da bir saniye kare başına kilogram-metre demenin kısa yoludur (kg m / s2). 1 kg'lık bir kitleniz varsa ve saniyede 1 m / s ile hızlandırmak istiyorsanız, 1 N'luk bir kuvvet uygulamanız gerekir.
Newton’un yasasını şu şekilde yazmak, kuvvet ve hareket arasındaki bağı netleştirmeye yardımcı olur:
a = F ÷ m
Soldaki hızlanma bize bir şeyin ne kadar hareket ettiğini anlatıyor. Sağ taraf, eğer nesnenin kütlesi aynı ise, daha büyük bir kuvvetin daha fazla harekete neden olduğunu gösterir. Belirli bir kuvvet uygulanırsa, bu denklem ayrıca ivmelenme miktarının taşımaya çalıştığınız kütleye bağlı olduğunu da gösterir. Daha büyük, daha ağır bir nesne, aynı boyutta itmeye maruz kalan daha küçük, daha hafif bir nesneden daha az hareket eder. Bir futbol topunu tekmelerseniz, aynı güçle bir bowling topunu tekmelemenizden çok daha fazla hareket eder.