Fizik I · 4. Ünite: Dinamik: Newton'un Hareket Yasaları

Newton'un Birinci Hareket Yasası

Newton'un birinci yasası (eylemsizlik yasası), bir cismin hareketinin kuvvetle değil, kuvvetin yokluğunda bile süren hareket ile başladığını söyler. Bu yasa, Aristoteles'ten beri süren "hareket için sürekli kuvvet gerekir" düşüncesini tersine çevirir ve aynı zamanda hangi gözlemcilerin (eylemsiz referans çerçevelerinin) Newton mekaniğini kullanabileceğini tanımlar. Bu konuyu bitirdiğinizde eylemsizlik yasasını doğru ifade edebilecek, eylemsiz ve eylemsiz olmayan çerçeveleri ayırt edebilecek ve ivmeli bir çerçevede görülen "sahte" etkileri yorumlayabileceksiniz.

Öğrenme hedefleri

Konu anlatımı

  1. Bağlam: Hareket neden sürer?

  2. Yasanın ifadesi, eylemsizlik ve eylemsiz çerçeveler

  3. Çözümlü örnekler

  4. Dünya eylemsiz bir çerçeve midir? Sınırlar

  5. Grafik ve tablo yorumu; simülasyonda keşif

  6. Sık yapılan hatalar ve kavram yanılgıları

  7. Bağlantılar ve özet

Anahtar terimler

Eylemsizlik (inertia)
Cismin hareket durumundaki değişime gösterdiği direnç; kütle ile ölçülür.
Birinci yasa
Net kuvvet sıfırsa cisim durgun kalır ya da sabit hızla doğrusal hareketini sürdürür.
Eylemsiz çerçeve
Newton yasalarının geçerli olduğu, ivmesiz referans çerçevesi.
Galileo dönüşümü
Sabit hızla hareket eden iki çerçeve arasındaki v' = v − u bağıntısı; ivme değişmez.
Sahte (eylemsizlik) kuvveti
İvmeli çerçevede Newton yasalarını korumak için eklenen −mA terimi; gerçek bir etkileşim değildir.
Dengede cisim
Net kuvveti sıfır olan cisim; ivmesi sıfırdır (durgun ya da sabit hızlı).
Sürtünmesiz ortam
Hareket doğrultusunda net kuvvetin sıfır olduğu ideal model.

Örnek soru

Uzayın boşluğunda, hiçbir kuvvetin etki etmediği bir uzay aracı $300\,\text{m/s}$ hızla doğrusal olarak gitmektedir. $10\,\text{s}$ sonra aracın hızı kaç $\text{m/s}$ olur?

  1. $0$
  2. $150$
  3. $3000$
  4. $300$
  5. $30$

Doğru cevap: D

Çözüm

1. Araca hiçbir kuvvet etki etmediğinden $\Sigma\vec{F} = 0$ ve $\vec{a} = 0$'dır.
2. Newton'un birinci yasasına göre hız vektörü değişmez: $v = 300\,\text{m/s}$.
Sonuç: $300\,\text{m/s}$. $0$ yanıtı "kuvvet yoksa cisim durur" yanılgısıdır (Aristoteles görüşü); $3000$ ise $300 \times 10$ ile yer değiştirmeyi hız sanmaktır (birim: m, m/s değil).

Fizik I: tüm konular