VEKTÖR İŞLEMLERİ
TEMEL BECERİLER

Fizik, deneye ve ölçmeye dayalı bir bilim dalıdır. Haliyle kafamıza göre varsayımlar,önergeler ya da yargılarda bulanamayız.

Ölçümleri ifade etmek için kullanılan en basit ve genel dil sayılardır.

Kütle, hacim, uzunluk, sıcaklık, enerji gibi fiziksel büyüklükleri tanımlamak için onların sayısal değerini ve birimini bilmek
gerekli ve yeterlidir.Bunlar için doğrultu ya da yön bilgisine gerek olmadığı gibi anlamlıda olmaz.

Örneğin; Kuzey yönünde 50 kg gibi saçma bir cümle kuramayız.

Bu durumdaki büyüklüklere skaler büyüklükler denir. Basit bu fiziksel nicelikler sadace sayı sembol ve birim ile ifade edilir.

yazının devamı..

Maddeninn katı halinde belli bir şekle ve hacme sahiptir. Haliyle bu katı maddeniz atom ve molekülleri birbirine çok yakın olduğundan dolayı aralarında boşluklar oldukça azdır. Aslında bu durum katı maddenin atom ve moleküllerinde bir düzenlilik getirir.

Dayanıklılık hesabı yapmadan önce öncelikle geometrimiz iyi olmalıdır. Burda basitçe hacim ve yüzey alanın hesabını yapabilmeliyiz ki bu işlemler aslında ortaokul yıllarınızda zaten görmüşünüzdür.

Dayanıklılık, katı maddenin kendisine gösterilen kuvvete karşı göstermiş olduğu dirençtir.

yazının devamı..

Sıvılar hareketlerinden ve ağırlıklarından dolayı bulunduğu kaba basınç uygularlar. Sıvıların bulunduğu kabın şeklini aldıklarına göre, uyguladıkları basınçta kabın tamamına olacaktır haliyle. Sıvıların katılardan temel farklı aslında akışkan olmalıdır.

Bir sıvının içinde bulunduğu kabın tabanına uyguladığı sıvı basıncı 1 cm² lik tabana sahip sıvı yüksekliğinin ağırlığına eşittir.

########
Sıvı basıncı

yazının devamı..

Birim yüzeye uygulanan dik kuvvete basınç denir. Kuvvet ile uygulanan yüzey arasındaki açı 90 derece olması gerekir.
Basınç birimi olarak pascal veya bari kullanılır. Genel olarak pascal kullanırız. Pa ile gösteririz. Basıncı ile P ile gösteririz.

N/m² = pascal,  Dyn/cm² = Bari

N: Newton, kuvvet birimi. m²:metrekare, yüzey alanı (SI birim sisteminde). Birimin bulunuşu; P = F/S, ise basınc birimi N/m² olarak bulunur.

BASINÇ KUVVETİ

Birim yüzeye dik etki eden kuvvetlerin bileşkesidir. Kısacası yüzeyin tamamına dik etki eden kuvvettir.

Basınç kuvveti birimi olarak N, dyn, gf, kgf kullanılır.

1N = 10⁵ dyn
1 kgf = 10 N
1 gf = 10³ dyn

KATI BASINCI

Yukarıda görülen katı cismin üzerinde durduğu yüzey alanı S, yüzeye uyguladığı kuvvet ise G dır.
Basınç birim yüzeye etki eden kuvvet olduğuna göre, katı cismin basıncı;

yazının devamı..

Günlük hayattaki birçok fiziksel olayın gerçekleşmesi için gereklidir. Fiziğin hemen hemen bütün konularında kuvvetin başka bir özelliği karşımıza gelir. Şuan ki yazım en temel hali YGS niteliğinde olandır. Temeli öğrenmeden haliyle üste çıkamayız. İlerde momentten, düzgün dairesel harekete kadar bir çok konuda kuvveti birer tık daha üstüne binmiş şekilde karşınıza gelecektir.

Kuvvet vektörel büyüklüktür. Yani bu niceliğin bir doğrultusu ve yönü vardır. Kuuveti tasvir ederken doğrultu ve yönden bahsederiz.

Bir çok tarifi vardır.

Örneğin; Cismi harekete geçiren, hareketli iken yavaşlatan, durduran etki kuvvettir.

Örneğin; Cismi bir nokta ya da eksen etrafında döndüren etki kuvvettir.

Örneğin; Cismin kalıcı veya geçici şeklini değiştiren etki

yazının devamı..

Düzgün doğrusal hareket tipinin grafikleri

Konum - Zaman , Hız - Zaman, İvme  - Zaman Grafikleri.

İvmenin sıfır yani olmadığı durumların grafikleri.

yazının devamı..

DÜZGÜN DEĞİŞEN DOĞRUSAL HAREKET

I-Düzgün Hızlanan Hareket

Başlıktan da anlayacağımız gibi hızlanma olayımız var. Yani hızımız sabit değil. Bu durumda hızım sabit değilse bir ivmeye sahip olmalıyım.
Hızlanan hareket yapıyorsam pozitif yönde bir ivmeye sahibim demektir.

Doğrusal yol boyunca hareketlinin hızının düzgün olarak arttığı harekettir. Yani hareketilinin ivmesi sabittir ve hareket yönüyle aynı yöndedir.

Buradan hareketlinin hız denklemini;

a = V/t ise;

V = a.t 'dir Hız = İvme x  Zaman

Hareketlinin son hızını bululalım;

V_s = V_o + at olur. (formüldeki (+) hızlanan hareket yaptığındandır)

yazının devamı..

Hareketli/Cisim düzgün zaman aralıklarında eşit miktarda hızında azalma var demektir.

Doğrusal yol boyunca hareketlinin hızının düzgün olarak azaldığı harekettir. Yani ivme sabittir ancak hareket yönüyle ters yöndedir.

Buradan hareketlinin hız denklemi:

yazının devamı..

Doğrusal Hareket;

Hareketi tanımlamıştık, burda konum kavramına da yer vemiştik. Doğrusal Hareket YGS/LYS sıanvında çıkacak olup konun derinlemesine bilgileri 11 ve 12 sınıfda olacaktır.

Yine belli bazı kavramları biliyor olmalıyız!

Yörünge:
Bir cismin hareketi sırasında izledi¤i yolun şekline yörünge denir. Hareket çeşitlerini yörüngelerine göre adlandırabiliriz.

Doğrusal hareket, düzgün dairesel hareket gibi.

yazının devamı..

Hareketi tanımlamadaın önce konum kavramını bilmemeiz gerekir.

Bir cismin seçtiğimiz bir başlangıç noktasına göre yönlü uzaklığına konum denir.  Örneğin sınıf içerisindeki bir öğrencinin konumu söylerken pencereye doğru ya da tahtaya doğru 5 adım, 2m gibi cümleler kurarız.

Şimdi bir cismin bulunduğu konumu belirtebilmek için o cismin başlangıç noktasını, yönünü ve büyüklüğü gibi niceliklerin bilinmesi gerekir. Bu duruma istinaden hem yöne ve hem büyüklüğe sahip olduğuna göre nicelik olarak konum vektörel bir büyüklüktür.  

Pek Hareket Nedir?

yazının devamı..

Bu harekette ivmesiz bir hareketimiz vardır. Önce ivmeyi tanımlayalım.

İvme:
Birim zamandaki hareketlinin hızındaki değişimdir. Değişimden kasıt hareketli/cisim hareketi boyunca hızını düşürebilir ya da artırabilir.

Örneğin arabamızın hızını önce 0 dan 100 km/h sonra 80 km/h 'a  indirelim. Bu çıkış ve inişler birer değişimdir. İşte ivme dediğim kavram, bu hızdaki artış ya da azalışlardır.Başka bir örnek verelim salıncakta ileri geri salınım yaparken hızımıda artış ya da azalışlara olacaktır. İşte bu zaman dilimindeki hızımızın değişimi ivmeyi ifade eder.

İvme;

- İnglize acceleration kelimesinin baş harfi "a" ile gösterilir.
- Büyüklüğü;

a = v/t  yani, İvme = Hız / Zaman

- Birimi ise; hızın birimi "m/s", zamanın birimi "s" olduğuna göre formülde birimleri yerine koyalım.
a = [m/s]/s = m/s² olur. Bu durumda ivmenin birimi m/s² dır.
- Vektörel bir büyüklüktür.
- Pozitif ya da negatif olabilir. Bu durum hızlandığımız ya da yavaşladığımızı gösterir.
 -Hızın yönü pozitif ise ivme de pozitiftir.
- Hızın yönü negatif ise ivme de negatiftir.

yazının devamı..

Öğretmen arkadaşlara ve öğrencilerimize yardımcı olabilecek yazılı soruları. Genel olarak problem tarzında. Cevaplarınızı yorum olarak sayfanın altından verebilirsiniz.

SORU I:

Sürtünmesiz yatay düzlemde durmakta olan m, 2m ve 3m kütleli cisimlere şekildeki gibi kuvvetler X yolu boyunca uygulanıyor.Bu arada yapılan işler W1, W2 ve W3 ise aralarındaki büyüklük ilişkisi nasıldır?

yazının devamı..

PALANGALAR

Bir sistem düzeneğine hareketli ve sabit makara yerleştiriyoruz adına da palanga diyoruz. Yani hareketli ve sabit makaralardan oluşan sistemlerdir. Bolca vinçler üzerinde görürüz. İşlemleri oldukça basittir aslında. Bunu formül gibi değilde; eğer bir sistem dengede ise aşağı yönlü kuvvetler ile yukarı yönlü kuvvetler birbirine eşittir prensibini uygularsak daha rahat anlayabiliriz.

Şekil i          Şekil ii

yazının devamı..

BÖLÜM I (Basit makine,nedir, ne işe yarar,kaldıraç ve türleri, makaralar (sabit ve hareketli))

BÖLÜM II (palanga,eğik düzlem,çıkrık,dişli çarklar ve kasnaklar,vida)

                                                                                    BÖLÜM I
Günlük yaşamımızda basit makineleri kullanmamızın temel nedeni, aynı işi daha küçük kuvvetle yapmak ve iş kolaylığı sağlamaktır. Özellikle ÖSYM'deki amcalarımızın yorum sorusu bazında çıkan soruları genel olarak bunla alâkalıdır.

Günlük hayatta iş yaparken kolaylık sağlayan araçlara basit makine denir.

• Basit makinelerde P yük, F dengeleyen kuvvet olmak üzere, P/F oranına makinenin kuvvet kazancı denir.
• Basit makinelerde yük ve kuvvet arasındaki ilişki denge,moment (tork) ve iş prensiplerine göre buluruz.
• Basit makinelerde iş veya enerji kazancı sağlanamaz. Kuvvetten,yoldan kazanç sağlanabilir. Kuvvetten kazanç sağlanıyorsa yoldan aynı oranda kayıp olur.

yazının devamı..

Denge şartlarında olay basittir. Bu sayfadaki denge şartlarımız genel olarak çıkan/çıkabilen/sorulabilen soruların şemaları. Özellikle küre ve tepki kuvveti olan sorularda amacımız şekli karışıklıktan kurtarıp temize çekmektir. Temiz olayımız aslında lami teoremini uygulayabilmektir. En basit şekillerden başlayarak denge  şartlarını ve yeri geldikçe lami teoremini uygulayacağım aşağıda.

Denge şartında zıt yönlü kuvvetlerin büyüklükleri eşittir. Örneğin aşağı yönlü kuvvetlerin toplamı ile yukarı yönlü kuvvetlerin toplamına eşit olacaktır.

1- İp ve Küre

Aşağı yönlü ağırlığımız var yukarıda sadece T ip gerilmesi var. Denge şartı;

G = T_ip

yazının devamı..

Denge İçin Kuvvet Açı İlişkisi

Kesişen üç kuvvet dengede ise, en küçük açının karşısındaki kuvvet en büyük, en büyük açının karşısındaki kuvvet en küçüktür.

θ > α > β ise

F₂ > F₃ > F₁ olur.

• Bunun nedeni, açı küçüldükçe bileşke değerinin artmasıdır.


LAMİ (SİNÜS) TEOREMİ

yazının devamı..

Kapalı Kap İçerisindeki Gazların Basıncı

Kapalı bir kap içerisindeki gazın sıcaklığını arttırdığımızda basıncı artacaktır. Düdüklü tencereden çıkan havanın basıncını düşünün. Sıcaklığı artıkça basıncında artığını gözlemleriz. 

Yani kapalı kap içerisindeki gazın basıncı sıcaklıkla doğru orantılıdır.

yazının devamı..

GAZLARIN BASINCI

Açık hava basıncının ölçülmesi
(Toriçelli deneyi)

Torricelli, İtalyan fizikçi ve matematikçidir. Bir çok alanda bilime katkısı olmakta beraber, en bilinirliği barometre yapımıdır. Yani habire bize söylendiği Torricelli deneyidir. Aslında burada yaptığı civalı barometredir. Civayı kullanmasının sebebi özkütlesinin(yoğunluğu:13,534 g/cm³ = 13,6) çok fazla olması.

yazının devamı..

BİRBİRİNE KARIŞMAYAN SIVILARDA BASINÇ

Sıvılar üzerine uygulanacak herhangi bir kuvvet yardımıyla sıkıştırılabilirler. Ancak sıkışma oranı çok az olduğundan sıkışma miktarı ihmal edilir. Hesaplarımıza dahil etmeyeceğiz yani. Bundan dolayıda sıvılar üzerlerine uygulanan basıncı aynen iletir presibinde olacağız.

Buna göre K noktasındaki sıvı basıncı PK = h1d1g dır.
Bu aynı zamanda l. sıvının ll. sıvı üzerine uyguladığı sıvı basıncıdır ve ll.sıvı tarafından her yöne iletilir. O zaman L noktasındaki sıvı basıncı

yazının devamı..

Bir maddenin toplam iç enerjisidir. Bu enerjinin kaynağı moleküllerin birbirine uyguladığı kuvvet ve moleküllerin hareketidir. Kısacası ısı enerjisine moleküllerin sahip olduğu kinetik ve potansiyel enerjilerin toplamıdır diyebiliriz. Aslında ısı enerjiyi transfer eder, yani enerjiyi aktarır.

Isı enerjisinin birimi kalori (cal) dir ve 1 kalori 4,18 joule’e
eşittir. Isı skaler bir büyüklüktür. Isıyı "Q" harfi ile gösteririz. Kalorimetre kabı ile doğrudan ölçebilir, matematiksel işlemler yapabiliriz.

Maddenin;
Isı = Potansiyel Enerji + Kinetik Enerji
Q = PE + KE

Isı bir enerji olduğuna göre aynı iş gibi aktarım yapabildiğimize göre ısıyıda bir yerden başka bir yere iletebiliriz.

yazının devamı..