11. Sınıf Fizik · 1. Ünite: Kuvvet ve Hareket
Newton'ın Hareket Yasaları
Bir cismin hareketi neden değişir, neden değişmez? Newton'ın üç yasası bu sorunun cevabını verir: net kuvvet hareketin nedeni değil, hareketin değişmesinin nedenidir. Bu konuda bileşke kuvvet ile hareket arasındaki ilişkiyi keşfedecek, eylemsizlik, dinamiğin temel yasası ve etki-tepki yasaları için genellemeler yapacaksın.
Kazanımlar
- FİZ.11.1.4. Bileşke (net) kuvvetin sıfır olduğu ve olmadığı durumlarda cismin hareketini karşılaştırarak kuvvet ile hareket arasındaki ilişkiyi keşfeder.
- FİZ.11.1.4. Kuvvet-ivme ve kütle-ivme verilerinden $a = F_{net}/m$ genellemesine ulaşır.
- FİZ.11.1.4. Sürtünmeli ve sürtünmesiz yatay harekette net kuvveti bulup ivmeyi hesaplar.
- FİZ.11.1.4. Etki-tepki kuvvetlerinin eşit büyüklükte, zıt yönlü ve farklı cisimler üzerinde olduğunu örneklerle genelleyerek açıklar.
- FİZ.11.1.4. Eylemsizliği kütle ile ilişkilendirir ve günlük yaşam olaylarında Newton yasalarını yorumlar.
Konu anlatımı
Hareketin nedeni: eski fikir, yeni fikir
Newton'ın I. yasası: eylemsizlik
Newton'ın II. yasası: kuvvet, kütle ve ivme
Sürtünmeli harekette net kuvvet
Newton'ın III. yasası: etki ve tepki
Genelleme: grafik ve tablo yorumu
Sık yapılan hatalar ve kavram yanılgıları
Anahtar terimler
- Bileşke (net) kuvvet
- Bir cisme etki eden tüm kuvvetlerin vektörel toplamı; $\Sigma F$ ile gösterilir.
- Eylemsizlik
- Cisimlerin hareket durumlarındaki değişikliğe direnme özelliği; ölçüsü kütledir.
- Newton I yasası
- Net kuvvet sıfırsa cisim durur ya da sabit hızla doğrusal hareketini sürdürür.
- Dinamiğin temel yasası (Newton II)
- Net kuvvet, kütle ile ivmenin çarpımına eşittir: $\Sigma F = ma$; ivme net kuvvetle aynı yöndedir.
- Newton (N)
- Kuvvet birimi: $1\,\text{N} = 1\,\text{kg}\cdot\text{m/s}^2$.
- Etki-tepki kuvvetleri
- Birbirini etkileyen iki cismin birbirine uyguladığı eşit büyüklükte, zıt yönlü ve farklı cisimler üzerindeki kuvvetler.
- Kinetik sürtünme kuvveti
- Kayan cisme harekete zıt yönde etki eden kuvvet; $f_k = \mu_k N$.
- Normal kuvvet
- Yüzeyin cisme yüzeye dik doğrultuda uyguladığı kuvvet.
Örnek soru
Durmakta olan bir otobüs aniden hareket ettiğinde ayakta duran yolcuların geriye doğru savrulur gibi olması aşağıdakilerden hangisiyle açıklanır?
- Yolcuya geriye doğru bir kuvvetin etki etmesi
- Yolcunun otobüse uyguladığı kuvvetin tepkisi
- Yolcunun durma hâlini korumak istemesi (eylemsizlik)
- Yolcunun ağırlığının hareket anında artması
- Net kuvvetin ivmeye zıt yönde olması
Doğru cevap: C
Çözüm
1. Otobüs ileri doğru ivmelenir; yolcunun ayakları da otobüsle birlikte gider.
2. Yolcunun gövdesi durma hâlini korumak ister (Newton I, eylemsizlik); bu yüzden otobüse göre geride kalıyor gibi görünür.
3. Yolcuya geriye doğru etki eden gerçek bir kuvvet yoktur; "savrulma" hissi eylemsizlikten gelir.
Cevap: C. B şıkkı etki-tepki ile karıştırılmıştır; etki-tepki kuvvetleri farklı cisimler üzerinde olduğundan yolcunun geri kalmasını açıklamaz.