Vay Tiền Trả Góp Theo Tháng Chỉ Cần Cmnd. Kuvvetin Cisimler Üzerindeki Etkileri Nelerdir? Duran cisimler kuvvet uygulayarak hareket ettirilir. Kuvvetin, cisimleri hareket ettirmenin yaninda durdurma, döndürme, yönlerini değiştirme ve onlara farklı şekil verme etkileri vardır Ayrıca hareketli cisimlerin hızlanıp yavaşlaması da kuvvete bağlıdır. Hızlanma Hareketli bir topa ayağımızla vurduğumuzda topun hızı artar. Yavaşça kapanan bir kapıyı ittiğimizde kapı hızlanarak kapanır. Hareket eden bir cisme, hareket yönünde bir kuvvet uyguladığımızda cisim hızlanır Yavaşlama – Durma Kapanmakta olan kapıyı hareketinin zıt yönünde çekersek kapının hızı yavaşlar ya da kapı tamamen durur. Sürücülerin arabayı durdurmak ya da yavaşlatmak için frene basmaları arabanın hareketine zıt yönde uygulanan bir kuvvettir. Bir cisim, hareketinin zıt yönünde bir kuvvetle karşılaştığında yavaşlar ya da durur. Yön Değiştirme Çocuklar oyun oynarken karşılıklı birbirlerine top atarlar. Çocuklardan biri karşısındaki arkadaşına topu atarken, arkadaşı hareket halindeki topu tekrar kaşıya gönderirse buna yön değiştirme denir. Hareket hâlindeki cisimlere kuvvet uyguladığımızda cismin yönü değişebilir. Kuvvet cisimleri nasıl etkiler, kuvvetin cisimler üzerinde bırakacağı etki. Döndürme Sürücüler direksiyona kuvvet uygulayarak direksiyonu döndürür. Yine tornavida ile vidayı kuvvet uygulayarak döndürebiliriz. Kapı, pencere ve dolap kapakları menteşelerin çevresinde dönerek açılıp kapanır. Birçok teknolojik aletin yapımında kvvetin döndürme etkisinden faydalanılmaktadır. Kuvvet uygulanan cisimler döner. Şekil Değiştirme Cisimlere Kuvvet uygulayarak onların şeklini değiştirebiliriz. Sünger, lastik, sarmal yay gibi cisimlere kuvvet uygulayarak yeni şekil verebiliriz ancak bu cisimler uygulanan kuvvet etkisini yitirdiğinde eski şekillerini alır. Böyle cisimler esnek cisimlerdir. Sarmal yayı uçlarından çektiğimizde yayın boyu uzar. Bıraktığımızda yay eski şeklini alır. Sarmal yayı çekerken uyguladığımız kuvvet büyükse yay esnekliğini kaybeder ve bir daha eski şekline geri dönmez. Bir cisme uygulanan kuvveti etkisiz hale getirmek için cisme uygulanması gereken ikinci kuvvet nasıl olmalıdır? Bu konuyu dengelenmiş kuvvetler kapsamında ele almak gerekir. Konuyu biraz detaylandırarak anlatalım. Kısa ve öz isteyenler için 4. paragraftan yani resimden sonrasını alabilirler. Bir cisme, birden fazla kuvvet etki edebilir. Bu kuvvetler farklı yönlerde uygulanmış olabilir. Uygulanan kuvvetler, kaç tane olursa olsun cisim ya bir yönde hareket eder ya da hiç hareket edemez. Bu durum aslında uygulanan kuvvetlerin toplamından bir kuvvetin ortaya çıktığını gösterir. Uygulanan toplam kuvvet hangi yöndeyse cisim o yönde hareket eder. Bu şekilde iki ya da daha fazla kuvvetin yaptığı etkiyi, tek başına yapabilen kuvvete net kuvvet bileşke kuvvet denir. Bazen birden fazla kuvvet uygulandığında kuvvetler birbirinin etkisini yok eder. Cisim duruyorken birbirinin etkisini yok eden kuvvetler etkisinde kalırsa o cisim hareket etmez. Bu durumda kuvvetlerin bileşkesi sıfırdır. Bu şekilde bileşkesi sıfır olan kuvvetlere, dengelenmiş kuvvetler denir. Bir cisme, zıt yönlü ve eşit büyüklükte kuvvetler uygulandığında kuvvetler, birbirlerinin etkisini yok eder. Bu nedenle net kuvvet sıfır olur. Net kuvvet sıfır iken durmakta olan bir cisim hareket etmez. Updated 14 Ekim 2015 at 1526 misafir - 6 yıl önce Birinci hareket kanunu,üzerinde net bir kuvvet olmayan cismin durum ve hareketiyle üzerine ya hiç kuvvet etki etmeyecek,ya da etki eden kuvvetlerin bileşkesi sıfır durumda,birinci kanunu şöyle tanımlayabiliriz Üzerinde net kuvvet bulunmayan bir cisim ya hareketsiz kalır veya önceden hareketli ise,bu hareketini düzgün doğrusal olarak sürdürür. Yukarıdaki tanımı biraz daha açacak olursak şöyle diyebiliriz Dışarıdan bir kuvvet uygulamaksızın, duran bir cisim hareket etmez., hareketteki bir cisim de durmaz. Hareket, yön ve doğrultusunu muhafaza eder. Açıklamalardan da görüldüğü gibi, cisim durumunu muhafaza etme meylindedir. Bazen birinci hareket kanunu atalet veya eylemsizlik prensibi olarak da isimlendirilir. Bu yüzden ataletin tarifini şöyle yapabiliriz Bir cismin, hareket durumunda meydana gelebilecek değişikliğe, karşı meyline atalet denir. Konuya bir misal ile açıklık getirmeye çalışalım Duran bir cisim bu halini koruma meylindedir. Onu hareket ettirmeye çalışırsak; uygulamış olduğumuz kuvvete karşı bir direnç oluşturur. Bu dirence atalet denir. Düz bir yolda yüksek hızla giden bir arabanın koltuğunda oturuyor olduğunuzu düşünün. Bu durumda gerek araba, gerekse içinde oturan kişinin meyli, içinde bulunduğu hareketi sürdürme istikametindedir. Şayet araba fren yaparsa, yer ile tekerlekler arasındaki etkileşme, koltukta oturan yolcuyu etkilemez, araba yavaşlarken, koltukta oturan kişi arabaya sıkı sıkıya bağlı olmadığı için, aynı hızında devam etmek isteyecektir. İşte, frenleme sırasında, yolcunun öne doğru fırlaması, onun ataletinden dolayıdır. Cismin kütlesi arttıkça, ataleti de artacaktır. Böyle bir cisme ivmelendirmek de zorlaşacaktır. Basit bir ifade ile şöyle diyebiliriz bir cisim üzerine tesir eden net kuvvet sıfır ise; cismin ivmesi de sıfırdır. Yukarıdaki ifadeden şu sonuca varırız böyle ideal bir hareketi şekil 1’de görülen düzenek ile gözleyebiliriz. Oluşturulan hava akımı, disk ile üzerinde hareket ettiği düzlem arasındaki sürtünmeyi azaltır. Böyle bir yüzey üzerinde bulunan bir cisme belli bir hız kazandırırsak; cisim bu hızıyla düzgün doğrusal hareketini sürdürür. Çekim alanlarının bulunmadığı uzayın derinliklerinde hareket eden bir uzay gemisinin, itici gücü çalıştırılmasa bile, sahip olduğu hızla binlerce yıl veya daha fazla hareket edebilir. misafir - 6 yıl önce Eylemsizlik Prensibi Herhangi bir cisim üzerine bir kuvvet etki etmiyorsa, yada etki eden kuvvetlerin bileşkesi sıfırsa, cisim durumunu değiştirmez; yani duruyorsa durur, deviniyorsa yani hareket ediyorsa, devinimini bir doğru boyun devam ettirir. a Duran bir cisme bir kuvvet etki etmedikçe cisim yine hareketsiz kalır. Bir cisme etki eden kuvvetlerin bileşkesi sıfır R=0 ise, cisim o anki durumunu korur. Bir cisim için net kuvvet 0 ise a = 0 olur. b Hareketli bir cisme bir kuvvet etki etmezse, cismin hızı ve yönü değişmez. Cisim hareket ediyorsa düzgün doğrusal yani sabit olarak hareketine devam eder. Dışarıdan uygulanan bir kuvvetin etkisinde olmayan bir cismin durgun halde kalır yani hareketsiz olur yada sabit bir hızla hareket eder. Hızın sabit olması doğal olarak ivmenin sıfır olmasını gerektirir. Newton'un bu birinci yasası gözlem çerçevelerini de tanımlar. Çünkü genel olarak bir cismin ivmesi, yani hızındaki değişim belli gözlem çerçevesine göre ölçülür. Birinci yasaya göre cismin çevresinde başka bir cisim yoksa, yani bir cisme belli bir kuvvet etki etmiyorsa, öyle gözlem çevreleri bulabiliriz ki, cismin bu çerçevelerde ivmesi olmasın. Cisimlerin üzerine etki eden kuvvetlerin olmaması durumunda cimlerin durumlarını koruması maddenin bir özelliği olarak alınır ve buna eylemsizlik denir. Newton'un birinci yasasına da çoğu kez eylemsizlik yasası denir ve bunun geçerli olduğu gözlem çerçevelerine eylemsizlik gözlem çerçeveleri denir. Bu çerçeveler durağan yıldızlara göre duran yada düzgün değişmez bir hızla giden gözlem çerçeveleridir. Newton'un birinci yasasında görüldüğü gibi, bir cismin durması veya değişmez bir hızla gitmesi arasında fark yoktur. Buna göre, eylemsiz çerçevede durduğu gözlenen bir cisim, başka bir çerçeveden bakılınca değişmez bir hızla gider görünür. Her iki çerçeveye cismin bir hızı yoktur. Her iki çerçeveye göre de hız değişmez. Buna göre her iki çerçevedeki gözleyici de cismin üzerine bir kuvvet etkidiği yada, etki eden kuvvetlerin bileşkesinin sıfır olduğu bulunur. Etkinliğimizde kaldırma kuvvetini basit bir yöntemle ölçerek, sıvıların kaldırma kuvvetine etki eden değişkenleri belirlemeye çalışıyoruz. Etkinliğimizde kaldırma kuvvetini basit bir yöntemle ölçerek, sıvıların kaldırma kuvvetine etki eden değişkenleri belirlemeye çalışıyoruz. Bilmekte fayda var! Hikâyeye göre Siraküza kralı som altından yeni bir taç yaptırır. Ancak kral, kuyumcunun hile yapıp altına gümüş karıştırdığından kuşkulanır. Bunun üzerine Arşimet’i huzuruna çağırır ve taca gümüş katılıp katılmadığını tacı bozmadan anlamasını ister. Arşimet bu problem üzerine düşünmeye başlar. Bir gün hamamdayken içi tam dolu teknedeki suya girince suyun yükseldiğini hatta taştığını fark eder. Taşan suyun, kendi gövdesinin suya giren kısmının hacmi ile doğru orantılı olduğunu anlayınca “Evraka!”Buldum! diye bağırarak hamamdan sokağa fırlar. Dosdoğru saraya giderek taca gümüş katılıp katılmadığını tacı bozmadan bulabileceğini söyler. O gün, Arşimet, suya daldırılan bir nesnenin hacminin, şekli nasıl olursa olsun taşırdığı suyun hacmi ile belirlenebileceğini bulur. Hikâyenin devamında Arşimet, som altından olduğu iddia edilen tacı suya sokar ve taşırdığı su miktarını ölçer. Daha sonra aynı ağırlıktaki som altın kütleyi suya sokar, daha az miktarda su taşırdığını görür ve kralın ısmarladığı taçtan altın çalındığını anlar. Yani kuyumcu hile yapmıştır. Arşimet sıvıların kaldırma kuvveti ile ilgili bulduğu ilkeleri Yüzen Cisimler Üzerine kitabında yazar. Arşimet’in adı ile anılan ilke şöyledir Tümüyle ya da kısmen bir akışkana daldırılmış olan bir cisim, yer değiştiren akışkanın ağırlığına eşit ve bu akışkanın ağırlık merkezinden geçen düşey bir kuvvetle yukarı doğru itilir. Yer değiştiren akışkanın kütlesi , ağırlığı ise kadardır. Bu ağırlık akışkana daldırılan cisme etki eden kaldırma kuvvetinin büyüklüğüne eşittir. Burada; yer değiştiren akışkanın yoğunluğu, cismin sıvıya daldırılan sıvı ile temas eden kısmının hacmi, g yerçekimi ivmesidir. Gelin, şimdi yapacağımız üç deneyle kaldırma kuvvetine nelerin etki ettiğini bulmaya çalışalım. Nelere ihtiyacımız var? Eşit hacimde kurşun, demir, pirinç ve alüminyum metal kancalı küpler 3,2 cm x 3,2 cm x 3,2 cm boyutlarında Beher Elektronik terazi İki adet metal çubuk Bir adet üç ayaklı destek Bir adet bağlama parçası İp tercihen misina Su Sıvı yağ Kaldırma Kuvveti Cismin Yoğunluğuna Bağlı mıdır? Ne yapıyoruz? İlk önce küplerin kütle ve hacim değerlerini bulalım. Bunun için önce her bir küpü ayrı ayrı elektronik terazide tartıp kütlelerini not edelim. Her bir kenarı a=3,2 cm olan bu küplerin hacimlerini V=a3 bağıntısını kullanarak hesaplayalım. Bulduğumuz değerleri aşağıdaki gibi bir tabloya yazalım. Daha sonra bu cisimleri suya tam olarak daldıralım ve suyun cisimlere etki ettiği kaldırma kuvvetini bulmaya çalışalım. İşe alüminyum cisme etki eden kaldırma kuvvetini bulmakla başlayabiliriz. İlk olarak elektronik teraziyi açıp dijital gösterge sıfır gösterinceye kadar terazinin dengesini ayarlayalım. Bir behere yarıyı geçecek şekilde su dolduralım. Daha sonra beheri elektronik terazi üzerine koyup darasını alalım yani terazinin gösterdiği değeri sıfırlayalım. Sonra alüminyum cismi üç ayaklı destek ve bağlama parçası yardımıyla metal çubuğa asalım ve tamamen su içinde kalacak şekilde behere daldıralım. Terazinin gösterdiği değeri not edelim. Elektronik terazinin gösterdiği yeni değerin, yerçekimi ivmesi ile çarpımı doğrudan suya daldırılan cisme etki eden kaldırma kuvvetidir. Bu ölçme işlemini şu şekilde açıklayabiliriz Ölçüm öncesi su ve terazi ile asılı küp ve ipler üzerinde kuvvetler dengedir. Cismi suya daldırdığımızda kaldırma kuvveti oluşur ve bu kuvvet cismi yukarı doğru iter. Benzer şekilde cisim de suya karşı zıt yönde ve aynı büyüklükte bir tepki kuvveti oluşturur. Terazinin ölçtüğü değerin yerçekimi ivmesi ile çarpımı, suyun cisme etki ettiği kaldırma kuvvetine eşit büyüklükte ve zıt yönde olan kuvvettir. Deneyin yapılışını aşağıdaki videodan izleyebilirsiniz. Aynı işlemleri kurşun, demir ve pirinç cisimler için de tekrarlayıp sonuçları tablo haline getirelim. Daha sonra kütle ve hacim değerlerini kullanarak cisimlerin birim hacimdeki madde miktarlarını yani yoğunluklarını hesaplayalım. Elde ettiğimiz bütün verileri aşağıdaki gibi bir tabloda toplayabiliriz. Ne oldu? Eşit hacme sahip farklı ağırlıktaki alüminyum kurşun, demir ve pirinç cisimlerin yoğunlukları birbirinden çok farklıdır. Ancak bu cisimlere etki eden kaldırma kuvveti yaklaşık olarak aynı büyüklüktedir. Buna göre, sıvı içindeki cisme uygulanan kaldırma kuvveti cismin yoğunluğuna bağlı değildir. Kaldırma Kuvveti Batan Cismin Hacmine Bağlı mıdır? Ne yapıyoruz? Bu deneyde cismin sudaki kısmının hacmini değiştirmenin kaldırma kuvvetine bir etkisi olup olmadığını gözlemlemeye çalışıyoruz. Deneyimize yine alüminyum cisimle başlayabiliriz. Bir önceki deneyde bu cismin tamamı suya daldırıldığında etki eden kaldırma kuvvetini, Fk gcm/s2 = 32,74 x yerçekimi ivmesi olarak bulmuştuk. Bu defa alüminyum cismin asılı olduğu ipi kısaltarak cismin yarıdan daha az kısmının su içinde kalmasını sağlayalım ve cisme etki eden kaldırma kuvvetini hesaplayalım. Bu durumda terazinin gösterdiği değer 13,92 g, kaldırma kuvveti ise Fk gcm/s2 = 13,92 x yerçekimi ivmesidir. Ne oldu? Cismin suya batan kısmını azalttığımızda, göstergedeki değerin cismin tamamının suda olduğu durumdakinden daha küçük olduğunu gördük. Buna göre, kaldırma kuvveti sıvı ile temas eden hacme bağlı olarak değişiyor, hacim azaldıkça kaldırma kuvveti de azalıyor. Kaldırma Kuvveti Sıvının Yoğunluğuna Bağlı mıdır? Ne yapıyoruz? Kaldırma kuvvetinin cismin daldırıldığı sıvıya bağlı olup olmadığını görmek için su yerine sıvı yağ kullanıyoruz. Bunun için beheri sıvı yağ ile doldurup alüminyum cismi yağın içerisine tamamen daldırarak cisme etki eden kaldırma kuvvetini ölçüyoruz. Su kullandığımızda Fk gcm/s2= 32,74 x yerçekimi ivmesi iken, bu deneyde Fk gcm/s2= 30,10 x yerçekimi ivmesi olduğunu gözlemliyoruz. Ne oldu? Bu deneyde sıvı yağ ile elde ettiğimiz sonucun, yani cisim yağa daldırıldığında cisme etki eden kaldırma kuvvetinin suya göre daha az olduğunu bulduk. Suyun oda sıcaklığındaki yoğunluğu 0,998 g/cm3, kullandığımız sıvı yağın yoğunluğu ise 0,919 g/cm3 olduğuna göre, kaldırma kuvvetinin sıvının yoğunluğuna bağlı olduğunu görebiliriz. Buna göre, sıvının yoğunluğu arttıkça cisme etki eden kaldırma kuvveti artarken, sıvının yoğunluğu azaldıkça cisme etki eden kaldırma kuvveti azalmıştır. Kaynaklar Keller, F. J ve ark., Physics II 2. Baskı, New York, 1993. Oğuz, A., ve Yürümezoğlu, K., “Experiment clarifies buoyancy”, Physics Education, Cilt 43, Sayı 3, s. 247, 2008. Bilim Genç web sitesinde yayınlanan yazı, haber, video, fotoğraf, çizim ve animasyonların her türlü hakkı TÜBİTAK’a aittir. İzin alınmadan, kaynak gösterilerek dahi olsa alıntı yapılamaz, kopyalanamaz ve başka yerde yayınlanamaz. Kaldırma kuvveti ile yüzme, batma, askıda kalma arasındaki ilişki nedir? Bir cismin özkütlesi içinde bulunduğu sıvıdan daha büyükse cisim batar, daha küçükse cisim yüzer, eşitse cisim sıvı içinde askıda kalır. Bir cismin ağırlığı, üzerine etkiyen kaldırma kuvvetinden büyük değilse cisim sıvı üzerinde yüzer ya da sıvı içinde askıda kalır. Cismin ağırlığı kaldırma kuvvetini yenerse cisim sıvı içine batarak tabana iner. Akışkan içine bırakılan bir cisim üç konumda dengede kalabilir Yüzme Askıda kalma Batma Yüzme Sıvı içine bırakılan cismin bir kısmı sıvının içinde diğer kısmı sıvı dışında kalacak şekilde dengede kalıyorsa buna yüzme hali denir. Cismin yoğunluğu sıvınınkinden küçük olduğu için cismin ancak bir kısmı sıvı içine = Vbatan * dsıvı * g Gcisim = mcisim * g Gcisim = Vcisim * dcisim * g Fkaldırma = Gcisim Vbatan * dsıvı = Vcisim * dcisim Cismin tamamı sıvı içinde olmadığı için Vbatan dcisim olur. Askıda kalma Sıvı içine serbestçe bırakılan bir cisimin hacminin tamamı sıvının içinde kalıyor ve cisim dibe çökmüyorsa buna askıda kalma hali = Gcisim Vbatan * dsıvı = Vcisim * dcisim Cismin tamamı sıvı içinde olduğu için Vbatan = Vcisim O halde dsıvı = dcisim olur. Batma Sıvı içine serbestçe bırakılan bir cisim kabın dibine çöküyorsa buna batma denir. Batma durumunda cismin tüm hacmi sıvının < Gcisim dsıvı < dcisim Sonuç Bir cismin sıvı içindeki denge konumu cismin özkütlesi ile akışkanın özkütlesi arasındaki ilişkiye göre belirlenir. Not Bu yazıda sözü edilen bütün cisimlerin içinde boşluk yoktur. Çünkü - tıpkı gemilerde olduğu gibi - bir cismin içinde boşluk olması onun dış hacminin büyük, dolayısıyla özkütlesinin küçük olmasına neden alana not bir sorunuz mu var? Basınç 0 21 8 8 Kaldırma kuvveti nedir? Kaldırma kuvveti, sıvıların ve gazların içine giren ya da girmeye çalışan cisimlere uyguladığı kuvvettir. Geminin suda yüzebilmesi ve uçurtmanın havad.. Previous Next 0 6 5 10 Mekanik enerji nedir? Mekanik enerji, bir cismin hareketinden kaynaklanan kinetik enerjisi ile konumundan kaynaklanan kütle çekim potansiyel enerjisinin toplamıdır. 0 0 0 0 Isı yayılımı nedir? Isının cisimler arasında iletim, konveksiyon ya da ışıma yoluyla transferine ısının yayılımı denir. 2 41 13 7 İvme nedir? İvme, birim zamandaki hız değişimidir. Previous Next 0 2 1 0 Ölçmede hata nedir? Bir büyüklüğe dair yapılan ölçümlerin birbirinden farklı olduğu gözlemlebilir. Ölçüm ile gerçek değer arasındaki bu farka ölçüm hatası denir... 11 61 21 8 İyonlaşma enerjisi nedir? Gaz halindeki bir atomdan bir elektron koparmak için gerekli en az enerjiye iyonlaşma enerjisi kj/mol denir. 0 0 0 0 Renk ölçeği nedir? Renk ölçeği, bir yıldızın iki farklı filtre ile ölçülen parlaklıkları arasındaki farktır. Previous Next

uygulanan kuvvet nedeniyle cismin biçiminin bozulması