Newton’un Hareket Yasaları BÖLÜM 2 Newton’un Hareket Yasaları

KÜTLE VE EYLEMSİZLİK: NEWTON’UN BİRİNCİ YASASI Durmakta olan bir cisim durmaya, hareket halinde olan bir cisim ise sabit hızla hareketine devam eder. Yukarıdaki, Newton’un birinci yasasının ve bir cismin eylemsizliğinin ifadesidir. Eylemsizlik, cisimlerin hareketteki değişimlere karşı koymasıdır. Kütle (dört temel ölçüden biri) bir cismin sahip olduğu eylemsizliğin ölçüsüdür.

NEWTON’UN İKİNCİ YASASI Bir cisim diğerinden daha fazla eylemsizliğe sahipse, aynı ivmeye sahip olmaları için eylemsizliği daha az olan cisme daha çok kuvvet uygulamak gerekir. Bir cismin ivmesinin 5 m/s2 olduğunu varsayınız. Uygulamanız gereken kuvvet cismin kütlesine bağlıdır. Yani, a cisminin kütlesi b cisminden iki kat fazla ise, her ikisinin aynı ivmeye sahip olması için a cismine b’ye uyguladığınız kuvvetin iki katını uygulamalısınız. Aynı şekilde kütlesi üç katıysa, kuvvet de üç kat olmalıdır. Görüyoruz ki, verilen kütleye göre, ivme uygulanan kuvvetle orantılıdır.

NEWTON’UN İKİNCİ YASASINDA KULLANILAN BİRİMLER Kütle için kilogram ve ivme için m/s2 kullandığımızda kuvvet için kullanılan birim newton (N)’ dur.

KÜTLE VE AĞIRLIK Kütlesi 1 kg olan bir cismin 9.8 m/s2 ivmeyle hareket ettiğini varsayalım. Bu durumda artık biliyorsunuz ki bu cismi ivmelendiren kuvvet 9.8 N olmalıdır. Buradaki 9.8 m/s2 ’lik ivme, yeryüzüne yakın bir yerde serbest bırakılan bir cismin ivmesidir (önceki bölümde bahsedilen yerçekimi ivmesi). Bu sebeple, 1 kg’lık bir cisme etki eden yerçekimi kuvveti 9.8 N’dur. Yani, 1 kg’lık bir cismin 9.8 newton ağırlığında olduğunu söyleriz.

LİMİT HIZ Gerçekte, düşen cisimler 9.8 m/s2 ile ivme kazanmaya devam etmezler. Devamlı olarak aynı oranda hız kazanmalarını engelleyen hava direnci vardır. Cismin ivmesi, cisme etki eden bileşke kuvvete bağlıdır.

İVMELENME SIRASINDA NEWTON’UN ÜÇÜNCÜ YASASI Üçüncü yasaya göre X cismi tarafından Y cismine uygulanan her bir kuvvet için, karşılığında Y cisminin X cismine uyguladığı eşit bir zıt kuvvet vardır. Bunu doğru kabul ettiğimizde, elmanın ağırlığına karşılık eşit ve zıt bir kuvvet olmalıdır. Bu karşıt kuvvetin ne olduğunu görmek için, elmaya bu yerçekimi kuvvetini neyin uyguladığını sormamız gerekir. Yanıt Dünya’dır! Bu sebeple, tepki kuvveti, elma ve Dünya arasındaki yerçekimi kuvvetidir. Yerçekimi kuvvetini elma ve Dünya arasında gerilmiş bir ip olarak düşünün. Elmayı aşağı çeken ve Dünya’yı yukarı çeken bir kuvvet vardır.