Dinamik Konu Anlatımı Dinamiğin Tanımı Dinamik, hareket ve hareket değişimlerinin nedenlerini ve sebeplerini araştıran, kuvvet ile hareket arasındaki ilişkiyi çözen mekanik dalına verilen addır. Dinamiğin üç temel prensibi bulunmaktadır. Dinamiğin Prensipleri Eylemsizlik Prensibi Bir cisme etki eden kuvvetlerin bileşeni sıfır ise, cisim ya durmalı ya da doğrusal bir yörüngede sabit hızla hareket etmeye devam etmelidir.
Temel Prensip Bir cisme net bir kuvvet uygulandığında, cisim ivme kazanarak hareket eder. Kuvvet ile kütle arasında sabit bir oran bulunduğundan, ivmenin değeri kuvvetle doğru orantılıdır. Bu prensibin formülü F = m * a'dır.
SI birim sisteminde kuvvet birimi Newton (N), kütle birimi kilogram (kg), ve ivme birimi metre/saniye kare (m/s²) olarak bilinir. Dinamiğin temel durumuna göre, kütle sabit kaldığında net kuvvet ve ivme doğru orantılıdır. Ayrıca, kuvvet ve ivmenin işaretleri aynıdır. Net kuvvet, ivmeye göre değişim gösterebilir. Düz bir yolda bekleyen bir cisme yatay doğrultuda sabit bir kuvvet uygulandığında, cismin ivmesi sabit kalır ve düzgün hızlanan bir hareket gerçekleştirir. Sürtünme kuvvetleri önemsiz, yani etkisiz ise, hareket doğrultusuna dik gelen kuvvetlerin net kuvvete etkisi gözlenmez. Bu nedenle, cismin hareket durumu etkilenmez. Etki-Tepki Prensibi Bir cisim (G) yüzey (S) üzerine G ağırlığı ölçüsünde bir etki kuvveti uyguladığında, yüzey (S) de cisme N büyüklüğünde tepki kuvveti uygular. Etki kuvveti ve tepki kuvveti büyüklük bakımından eşit, fakat yön bakımından zıt olur. Bu prensibin formülü G = -N'dir. Her cismin bir tepki kuvveti vardır. Uygulanan etki kuvveti, cismin göstereceği maksimum tepkiden büyük olamaz. Sürtünme Kuvveti Yatay bir zemin üzerinde hareket eden bir cisim, bir süre sonra hızı bittiğinden durur. Yavaşlayan cisim, hareket yönünün tersine bir kuvvet uygulanır. Bu kuvvet, cisim ile zemin arasındaki sürtünme kuvvetini oluşturur. Duran bir cisme kuvvet uygulandığında, cisim ilk olarak hareket etmekte zorlanır. Bunun nedeni sürtünme kuvvetidir. Sürtünme kuvveti, hareketli bir cismi durdurmaya ya da durmakta olan bir cismin harekete geçmesini engellemeye çalışan bir kuvvettir. Sürtünme kuvveti büyüklüğü, yüzeye dik olan N tepki kuvveti ile doğru orantılıdır. Bu durumun formülü Fs = k * N'dir. Buradaki k sabiti, sürtünme katsayısı olup, sürtünen yüzeylerin cinsine bağlıdır. Parlak ve pürüzsüz yüzeylerin sürtünme katsayısı düşüktür. Eğik Düzlem Sürtünmesi Önemsiz Eğik Düzlem Eğimin açısı α olan ve sürtünmesi önemsiz eğik düzlemde m kütleli bir cisim bırakıldığında, cismin ağırlık kuvveti bileşenlerine ayrılır. Eğik düzlemde paralel ve dik bileşenler, trigonometri kullanılarak bulunabilir. Sürtünmeli Eğik Düzlem Sürtünmeli eğik düzlemde, ağırlık kuvvetinin bileşenleri bulunmalıdır. Bu durumun formülü Fx = m * g'dir. Eşitliğin her iki tarafında kütleler sadeleştiği için, sürtünmeli eğik düzlemde de ivmenin kütleye bağlı olmadığı görülür. |