Slayt 1 - orhandemirel

2/35
İÇERİK
 Fiziksel Yasaların Keşfi
 Kuvvet Kavramı ve Newton’un Birinci Hareket Yasası
 Eylemsizlik ve Kütle
 Newton’un İkinci Hareket Kanunu
 Newton’un Üçüncü Kanunu:Etki ve Tepki
 Kütle ve Kütlenin Ağırlıkla Olan İlişkisi
 Sürtünme Kuvvetleri
 Ağırlık ve Ağırlıksızlık
 Eğik Düzlemde Hareket
3/35
KONUNUN AMAÇLARI
Bu konuyu öğrenirken
hedefimiz Newton’un
hareket kanunlarını tam
olarak öğrenmek.
Newton’un hareket
kanunlarını günlük hayatta
hangi alanlarda
kullandığımızı bilmek ve
gerektiği yerde bu bilgileri
kullanabilmektir.
4/35
Fiziksel Yasaların Keşfi
Bilimsel yöntemin
kökeni ile yakından
ilgili olan
Galileo Galilei ve
İssac Newton’dur
5/35
Kuvvet Kavramı ve Newton’un
Birinci Hareket Yasası
Vo=0
F
Vo=10
F
Duran bir cismi
harekete
geçiren,hareket
halindeki bir cismi
durduran,cismin yön
ve doğrultusunu
değiştiren veya
cisimlerin biçimlerinde
değişiklik yapan
etkiye KUVVET denir.
ANİMASYON
6/35
KUVVETİN FONKSİYONLARI
1) Kuvvet etki ettiği
cisimlere hareket
kazandırabilir.
2) Kuvvet cisimlerin
hızlarını değiştirebilir.
3) Kuvvet hareket
eden cisimlerin
yönünü değiştirebilir.
4) Kuvvet cisimlerde
şekil değişikliğine
sebep olabilir.
5) Kuvvetlerin cisimler
üzerinde döndürme
etkileri bulunur
7/35
Eylemsizlik ve Kütle
Üzerine etkiyen kuvvetlerin sıfır olduğu cisimlerim
durumlarını
koruma isteklerine eylemsizlik denir.
Hareketli cisimlerin harekelerine devam etme eğilimlerine,
duran cisimlerin durma eğilimlerine eylemsizlik prensibi
diyebiliriz
8/35
Eylemsizlik prensibine, adamın hareket eğilimini koruma isteğini
örnek verebiliriz
9/35
Şekilde görülen kamyonun üzerindeki merdiven hareketine
devam etme eğilimindedir.Bunu da eylemsizlik prensibine
örnek verebiliriz.
10/35
Bu cisme
hiçbir kuvvet
etki
etmediğinden,
Cisim durma
eğilimini
korumaktadır.
11/35
Newton’un İkinci Hareket Kanunu
m=10kg
F=100N
Şekilde de sembolleştirildiği gibi
kütle arttıkça doğru orantılı
olarak kuvvetinde artığını
görüyoruz
m=25kg
F=250N
simülasyon
simülasyon
12/35
ÖRNEK:
a=m/s²)
3
8 kg kütleli bir cismin ivme-zaman
grafiği şekildeki gibidir.
2
1
0
A)8
5
10
15
B)14
20
t(s)
C)18
Cisme 20 saniye içinde etki eden
ortalama kuvvet kaç Newton’dur?
D)22
E)24
13/35
ÇÖZÜM:
Bir cisme etki eden ortalama kuvveti Newton’un 2. hareket
kanunundan yazabiliriz.
F=m.a
a=∆V/∆t
FORT=m.∆V/∆t
Burada ∆V cismin hızındaki değişme olup ivme
– zaman grafiğinin altındaki alana eşittir.
∆V= S1+S2= (3+1/2).10+(2+1/2).10
=20+15= ∆V=35 m/s
M=8 kg, ∆t=20 sn
Fort=m. ∆V/ ∆t =8.35/20 = 2.35/5 =2.7
Fort=14 Newton olur
CEVAP “B”
14/35
ÖRNEK:
Sürtünmesiz yatay düzlemde duran m kütleli
cisme 5 N’luk sabit yatay
Bir kuvvet a ivmesini kazandırıyor.Aynı cisme
yatay 15 N’luk kuvvet kaç “a” ivmesini
kazandırır?
A)1
B)3/2
C)2/3
D)3
E)4
15/35
ÇÖZÜM:
Newton’un 2. hareket kanununa göre; F=m.a
 a= F/m ‘ dir.
Öyleyse; a= F1/m=5/m
a2=F2/m=15/m = 3.5/m = a2 = 3.a olur
CEVAP “D”
16/35
Newton’un Üçüncü Kanunu
Etki ve Tepki
10N
10N
Bütün cisimler kendisine etki eden
kuvvete ters yönde ve eşit büyüklükte
bir kuvvet uygularlar. Bu kuvvete tepki
kuvveti denir.
Şekilde duvara çarpan topa duvar,topun
etki ettiği kuvvete eşit
büyüklükte ve zıt yönde bir kuvvetle
tepki etmektedir
video
video
17/35
ÖRNEK:
F=50 N
53
0
m=2 kg
Yatay düzlemde şekildeki cisim 4 s de kaç metre yol olur?
0
0
(sin53=0,8 , cos 53=0,6)
18/35
ÇÖZÜM:
0
53
FX=24N
Fs=24N
G=m.g
Cismin hareketini F kuvvetinin yatay
bileşeni
ile sürtünme kuvveti etkiler.
Burada;
Fx=F.cos53
=50.0,6=30N dur.
0
F kuvvetinin y bileşeni cismi yüzeye
doğru ittiği için
Yüzeyin cisme tepkisi N=G+Fy
olur.Burada sürtünme kuvveti;
Fs=k.N=k(G+Fy)=0,4(mg+Fy)
Fs=0,4.(2.10+50.0,8)=0,4.60=24N
olur.
Cismin ivmesi:
a=Fnet/m=Fs-fs/m=3024/2=3m/s²‘dir.
X=1/2a.t²=1/2.3.4²=24 metre yol
alır.
19/35
ÖRNEK:
m
F
A)1
B)2
C)3
Sürtünmeli yatay düzlemde yatay
F kuvveti ile çekilen cisim kaç
tane kuvvetin etkisindedir?
D)4
E)5
20/35
ÇÖZÜM:
Şekildede görüldüğü gibi cisme;
dört kuvvet etki etmektedir.Bunlar;
N
Fs
●
1)Yerçekimi
F
2)Yerin cisme gönderdiği tepki(N)
3)Cisme uygulanan yatay kuvvet(F)
4)Sürtünme kuvveti’dir.
G=m.g
CEVAP “D”
21/35
ÖRNEK:
m=8 kg
F1=20N
FS=4N
A)3
B)4
C)5
Yatay ve sürtünmesiz
yüzeyde şekildeki cisim 25
metrelik yolu kaç saniyede
alır?
D)6
E)7
22/35
ÇÖZÜM:
Cisme etki eden bileşke kuvvet;
Fnet=F1-Fs=20-4= Fnet=16 N olur.
Cisim bu kuvvet etkisinde a=Fnet/m
a=16/8=2 m/s² lik ivme kazanarak düzgün hızlanan
hareket yapar.Hareket denklemi:
x=1/2a.t²
x=25m a=2m/s²
Yerlerine konulursa; 25=1/2.2.t² = t²=25 ise
t==5 saniyede alır.
CEVAP “C”
23/35
Arabalar birbirlerine yaptıkları etkiye karşılık,yine birbirlerine
eşit ve zıt yönde bir tepki kuvveti uygulamaktadırlar.
24/35
KÜTLE VE KÜTLENİN AĞIRLIKLA OLAN İLİŞKİSİ
a=g
Ağırlık = W
Kütle, m simgesi ile ifade
edilmektedir.Kütle
yerçekimine bağlı
değildir.
Birimi kg’dir.Ağırlık G
simgesi ile ifade
edilmektedir. G=m.g ile
formülize edilmiştir.
Burada g=yer çekimi m=
kütledir. Ağırlığın birimi
Newtondur.
25/35
Pazardan 3 Kg domates
tarttırdığınızda, domatesin kütlesini
ölçtüğünüzü unutmayın. "Bu çuval çok
ağır! Kaç kilo bu?" sorusu mantıklı bir
soru değildir. Çünkü çuvalın ağırlığı
merak edildiği halde, kütlesi soruluyor.
Eğer ağırlığı merak ediliyorsa "kaç
Newton" olduğu sorulmalı.
Yine bu örneğe ilave olarak halen
ilköğretim birinci kademede
okutulan matematik kitaplarının
bazılarında örnek problemlerde şu
şekilde sorularla karşılaşabiliyoruz; "
Ali'nin ağırlığı 40 kg ,babasının ağırlığı
Ali'nin ağırlığının 2 katından 5 kg fazla
ise Ali'nin ağırlığı ile babasının
ağırlığının toplamı kaç kg'dır?"
Bu örneklerde verilen sorular sıkça
karşılaştığımız kütle konusunda
yapılan yanlışlıklardandır
26/35
Sürtünme Kuvvetleri
Cisimler hareket ederken temas ettikleri yüzeylerin
sürtünmesinden
kaynaklanan ve yer değiştirmeye zıt yönde ortaya çıkan kuvvete
sürtünme
kuvveti denir.
video
27/35
Şekilde olduğu gibi iki traktör yolda gitmektedirler.Bu
traktörlerden bir tanesi asfalt yolda giderken diğeri taşlı bir yolda
gitmektedir.
Taşlı yolda giden traktörle düz yolda giden traktörün aynı hızda
gitmeleri için taşlı yoldaki traktörün daha fazla kuvvet kullanması
gerekmektedir.
simülasyon animasyon
28/35
Şekilde de görüldüğü
gibi iki durumda da
karınca ile fil aynı anda
aynı yükseklikten yere
bırakılmıştır.Ancak bir
ortamın havası
alınmıştır.Havasız
ortamda sürtünme
olmadığından dolayı
cisimler aynı anda yere
ulaşmaktadır.
Havalı ortamda ise tam
tersi olmakta ve fil
karıncadan daha önce
yere ulaşmaktadır.
29/35
EĞİK DÜZLEMDE HAREKET
Ağır yükleri bulundukları
yerden yüksek bir yere
kaldırmak için faydalanılan,
bir ucu daha yüksekte
bulunan ve yatayla belirli bir
açı yapan düzleme “eğik
düzlem” denir.
Eğik düzlemde yoldan
kayıp, kuvvetten kazanç
vardır.
Eğik düzlem üzerinde
bulunan bir cismi hareketi
eğim açısına bağlıdır. Eğim
açısı (h/l) büyüdükçe cisim
daha kolay hareket eder.
Eğim açısı küçüldükçe
hareket güçleşir.
simülasyon video
30/35
Sürtünme Kuvvetinin Bağlı Olduğu Etkenler
a) Yüzeyin pürüzlü olması
Cismin hareket edeceği yüzeyin pürüzlü olması cismin hareketinde
önemlidir.Pürüzlü yüzeylerde cisimlerin hareket etmesi için daha büyük
kuvvete ihtiyaç vardır.
b) Cismin ağırlığı
Bir cismin ağırlığı arttığında cismin ve yüzeyin girinti-çıkıntıları
daha fazla birbiri içine gireceğinden sürtünme de artar.Yani cismin
hareketini engelleyen kuvvetin büyüklüğü de artar.Cismin hareket
etmesini engelleyen bu kuvveti yenmek için, bu kuvvetten daha büyük
bir kuvveti cisme uygulamak gerekir
31/35
Ağırlık ve Ağırlıksızlık
Cisimlerin görünen ağırlıkları
sabit ivme altında ilk olarak
dinamometrede okunan
değerlerdir-yerin uyguladığı
çekim kuvveti-.Fakat ivmelenen
cisimlerde ağırlık negatif yöndeki
ivme değerine eşit olur ve bu
durumda ağırlık yok gibi gözükür.
32/35
SERBEST CİSİM DİYAGRAMLARI
f
y
f
x
Her zaman cisimlere
sadece bir kuvvet etki
etmemektedir.
Bazı durumlarda cisme
birden fazla kuvvet etki
etmektedir.
Serbest cisim
diyagramları sadece
cismin hareket
doğrultusunda
olan kuvvetlerin grafiğe
döküldüğü diyagramlara
verilen addır.
33/35
NEWTON’UN HAREKET KANUNLARININ GÜNLÜK
HAYATTA UYGULAMA ALANLARI
Paraşüt yapımında
Kışın arabaların kaymaması için arabalara zincir
takılmasında
Örneğin arabayla yolda giderken şöför frene bastığı
zaman biz öne doğru gideriz bu da Newton’un eylemsizlik
prensibiyle ilgilidir.
Uçakların kanatlarının yapımında
Araba tamponlarının yumuşak maddelerden yapılmasında
Hava yastığı yapımında Newton’un hareket kanunlarından
faydalanılır.
34/35
FAYDALANDIĞIMIZ KAYNAKLAR
 www.lisefizik.com
 www.onlinefizik.com
 www.forumfizik.com
 Güvender Fizik
 Birey Lise2 Fizik
 Zafer Yayınları Fizik
 http://www.walter-fendt.de/
 www.youtube.com
 www.edumedia-sciences.com
35/35
BİLGİSAYAR VE ÖĞRETİM
TEKNOLOJİLERİ ÖĞRETMENLİĞİ
BÖLÜMÜ
Newton’un Hareket Yasaları
Hasan Görkem KARAKAYA
Hüseyin TOSUN
Veli COŞKUN