Bölüm 3: İvme

Kavramlar Nicel Araçlar 3.1 Hızdaki değişimler 3.2 Yerçekimi ivmesi 3.3 Eğik atış hareketi 3.4 Hareket diyagramları Kavramlar Nicel Araçlar 3.5 Sabit ivmeli hareket 3.6 Serbest düşme denklemleri 3.7 Eğik düzlemler 3.8 Anlık ivme

3.1 Hızdaki değişimler Kavramlar Trafik ışığında bekleyen bir arabayı düşünün. Yeşil ışık yandığında sürücü aracını harekete geçirir. Otomobilin hızı değiştikçe de araba ivmelenir: Kavramlar Bir nesnenin hızı değişiyorsa, o nesne ivmeleniyor denir.

Şekil 3.1 Arabanın ivmesinin yönü arabanın üzerinde süratlendiği ya da yavaşladığı ekseninin yönüne bağlıdır. Kavramlar

Bir nesnenin hız ve ivme vektörleri aynı yönde olduğunda nesne hızlanır. Zıt yönlerde oldukları zaman, nesne yavaşlar. Şekil 3.3 Pozitif x ekseni üzerinde ivmelenen nesnelerin zamana karşılık konum grafikleri Kavramlar

3.2 Yerçekimi ivmesi Kavramlar Şekil 3.4 Düşen bir topun çoklu çekilmiş resmi. Her bir çekim arasındaki zaman aralığı 0,05 saniyedir. Toplar arasındaki mesafenin nasıl arttığına dikkat edin (Ardışık eşsüreli çoklu çekim: çoklu-flaş (multiple-flash) çekimi). Kavramlar

Şekil 3.5 (a) Tüy ve taş havası alınmış bir cam tüp içinde belli bir yükseklikten serbest bırakılıyor. (b) Havada tüy taşın gerisinde kalıyor; havası alınmış (vakumlu) tüp içinde ise her ikisi de aynı hızda düşüyor. Kavramlar

Şekil 3.7 Yer yüzündeki okyanusların Seasat uydusundan derlenen verilerle elde edilen yerçekimi haritası. Renklendirme yerçekimi ivmesinin değerinde yüzde birinin onda bir kaçı kadar değişiklik olduğunu gösterir. Kavramlar

Kavramlar (a) Düşen bir nesnenin sürati artar mı azalır mı? (b) Eğer pozitif x ekseninin yönü yukarı doğru ise, nesne düştükçe 𝝊𝑥 artar mı azalır mı? (c) İvmenin x bileşeni pozitif midir negatif midir?

3.3 Eğik atış hareketi Kavramlar Anlaşılması için topun aşağı doğru izlediği yol kaydırılmıştır—gerçekte top çıktığı yoldan geri düşer Kavramlar Şekil 3.8 Dikey olarak yukarı doğru atılan bir top tepe noktaya varır ve geri dönerek izini takip eder; her bir karede verilen dikey “cetvel” bize topun zamanın fonksiyonu olarak konumunu belirlememizi sağlar.

(b) Topun hareketinin film şeridi; bu kareler, saniyede 30 çekim yapılan karelerden alınmıştır. Kavramlar

(c) Topun x (t) eğrisi Kavramlar (d) Topun 𝝊𝑥( t ) eğrisi

Kavramlar Bir nesneyi ilk süratle aşağıya doğru fırlattığınızı düşünün. Fırlatıldıktan 1 s sonraki sürati nedir? Ya 2 s sonra?

3.4 Hareket diyagramları Kavramlar Şekil 3.9 Durmak için yavaşlayan bir bisiklet sürücüsünün hareket diyagramı. Kavramlar

3.5 Sabit ivmeli hareket Nicel Araçlar Şekil 3.16 Sabit ivme ile hareket eden bir nesnenin 𝝊𝑥(t) grafiği düz bir çizgidir. Nicel Araçlar

Şekil 3.17 Sabit ivme ile hareket eden bir nesnenin yerdeğiştirmesinin belirlenmesi. Nicel Araçlar

3.6 Serbest düşme denklemleri Yerçekimi ivmesinin büyüklüğü g harfi ile gösterilir: Nicel Araçlar

Nicel Araçlar Örnek 3.5 Bırakılan top Farz edelim ki bir top yükseklikten zemine bırakılıyor. Zemine düşmesi ne kadar sürer ve zemine çarpmadan hemen önceki hızı nedir?

3.7 Eğik düzlemler Nicel Araçlar Duran bir top eğimli bir yüzeyden yuvarlanırsa, katedilen mesafenin o mesafeyi katetmek için gereken sürenin karesine oranı sabittir.

Şekil 3.21 Galileo farklı açılara sahip eğik düzlemlerde bir topun yuvarlanma süresini ölçtü ve yerçekimi ivmesinin sabit olduğu sonucuna vardı. Nicel Araçlar

Şekil 3.22 Bir oyuncak arabanın az sürtünmeli eğimli bir yüzeyden kayma ivmesi açı arttıkça artar Nicel Araçlar

( b ) Oyuncak arabanın hızının eğik düzlem boyunca olan bileşeninin zamana göre fonksiyonu Nicel Araçlar

(c) Oyuncak arabanın ivmesinin eğik düzlem boyunca olan bileşeninin eğim açısına göre fonksiyonu Nicel Araçlar

3.8 Anlık ivme Nicel Araçlar Buraya gelinceye kadar, sadece sabit ivmeli hareketleri inceledik, ama tüm ivmelenmeler sabit değildir. Örneğin, bir araba hızlanırken ivme seviyesi maksimum sürate yaklaştıkça azalır.

Şekil 3.24 İvmelenen bir nesnenin hızının x bileşenindeki değişimin belirlenmesi. Nicel Araçlar

Nicel Araçlar

Nicel Araçlar