Newton’ın Üç Hareket Yasası Nedir?
Soru: Newton’ın hareket yasaları nelerdir, neyi açıklar?
Kısa Cevap: Newton’ın hareket yasaları; eylemsizlik, dinamiğin temel yasası ve etki-tepki yasasıdır. Kuvvet ile hareket arasındaki ilişkiyi açıklar.
Detaylı Cevap: Birinci yasa hareket durumunun hangi koşulda değişmeden kalacağını, ikinci yasa net kuvvetin hangi ivmeyi oluşturacağını açıklar. Üçüncü yasa ise iki cismin etkileşiminde oluşan karşılıklı kuvvetleri tanımlar. Klasik mekanikte bu yasalar eylemsiz referans sistemlerinde uygulanır.
Birinci Yasa: Hareket Durumunun Korunması
Net dış kuvvet sıfır olduğunda duran cisim durur; hareketli cisim sabit hızla doğrusal hareketini sürdürür. Bu durum eylemsizlik yasası olarak adlandırılır.
Bir cismin hareketine devam etmesi için mutlaka ileri yönlü net kuvvet gerekmez. Sürtünme gibi etkiler bulunmadığında hareketli cisim hızını koruyabilir.
Fren yapan araçta yolcunun öne doğru hareket etme eğilimi bu yasayla açıklanır. Emniyet kemerinin önemi, yolcunun hızını araçla birlikte değiştirmesine yardımcı olmasından kaynaklanır.
İkinci Yasa: Net Kuvvet, Kütle ve İvme İlişkisi
Sabit kütleli bir cisim için dinamiğin temel yasası:
Fnet = m · a
Aynı kütle üzerinde net kuvvet arttığında ivme artar. Aynı net kuvvet altında ise kütle arttıkça ivme azalır. İvme net kuvvetle aynı yöndedir.
Birden fazla kuvvet varsa önce yönleri dikkate alınarak bileşke bulunmalıdır. Bu ilişki kuvvet, kütle ve ivme etkinliklerinde örneklerle incelenir.
Üçüncü Yasa: Karşılıklı Kuvvetler
İki cisim birbirine aynı anda eşit büyüklükte ve zıt yönlü kuvvet uygular. Bu kuvvetler farklı cisimler üzerinde bulunur.
Örneğin bir kişi duvarı ittiğinde duvar da kişiye eşit büyüklükte, ters yönlü kuvvet uygular. Kuvvetlerden biri önce oluşup diğeri sonradan ortaya çıkmaz; ikisi aynı etkileşimin parçalarıdır.
Eşit kuvvet, eşit ivme anlamına gelmez. Etkileşen cisimlerin kütleleri farklıysa aynı büyüklükteki kuvvetlerin oluşturduğu ivmeler farklı olabilir.
Örnek Soru: Net Kuvvetten İvme Bulma
Soru: 5 kg’lık bir cisme yatay doğrultuda sağa 30 N ve sola 10 N kuvvet uygulanıyor. Düşey kuvvetler dengede olduğuna göre ivmesi nedir?
Kısa Cevap: Cismin ivmesi sağa doğru 4 m/s2 olur.
Çözüm: Sağa yön pozitif alınır. Yatay net kuvvet Fnet = 30 − 10 = 20 N’dur. Newton’ın ikinci yasasından a = Fnet / m = 20 / 5 = 4 m/s2 bulunur.
Üç Yasayı Ayırt Etmenin Kısa Yolu
Hareket durumunun korunması: Birinci yasa.
Net kuvvetten ivme hesaplanması: İkinci yasa.
İki cismin birbirine uyguladığı kuvvetlerin karşılaştırılması: Üçüncü yasa.
Diğer soruların açıklamalı çözümlerini 11. Sınıf MEB Fizik Ders Kitabı Cevapları sayfasında inceleyebilirsiniz.