10. Sınıf Fizik: Sabit Hızlı ve Sabit İvmeli Hareket

Konu Özeti

Bu konuda hareketin hız, ivme ve yer değiştirmesini nasıl inceleyeceğini öğreneceksin. Sabit hızlı harekette hız değişmez, sabit ivmeli harekette ise hız zamanla düzgün biçimde değişir. Hareketi formüllerle ve grafiklerle birlikte yorumlamak, bu konunun temelidir. Gerçek hayattaki araç hareketleri, asansörler ve sürtünmesiz ortamda kayan cisimler bu bilgilerle açıklanır.

Temel Kavramlar

Bir cisim doğrusal yolda eşit zaman aralıklarında eşit yer değiştirme yapıyorsa sabit hızlı hareket yapıyordur. Bu harekette hızın büyüklüğü ve yönü değişmez, dolayısıyla ivme sıfırdır. Sürtünmesiz yatay düzlemde net kuvvet sıfırsa cisim bu hareketi sürdürür.

x = v · t (v sabit, a = 0)

• Konum-zaman (x-t) grafiği başlangıç noktasından geçen ya da kesen bir doğrudur; eğimi hızı verir.
• Hız-zaman (v-t) grafiği zaman eksenine paralel bir doğrudur; altında kalan alan yer değiştirmeyi verir.
• İvme-zaman (a-t) grafiği zaman ekseni üzerindedir (a = 0).
• Hız vektörel bir büyüklüktür; yön değiştirirse işareti değişir.

Temel Kavramlar (Devam: İtme ve Hız Değişimi)

Cisme net kuvvet uygulandığında hızı değişir. Net kuvvet cisme ivme kazandırır. Net kuvvet ile etki süresinin çarpımı itmedir ve itme, cismin hız değişimi ile kütle çarpımına eşittir. Aynı cisme daha büyük net kuvvet ya da daha uzun süre uygulanırsa hız değişimi büyür.

F_net = m · a ve a = Δv / Δt

İtme = F_net · Δt = m · Δv

• Net kuvvet yönünde hız artar, ters yönde hız azalır.
• Net kuvvet sıfırsa hız değişmez (sabit hızlı hareket ya da durgunluk).
• Aynı kütleli cisimde Δv, net kuvvet ve etki süresiyle doğru orantılıdır.

Sabit İvmeli Hareket ve Grafikler

İvme sabitse hız zamanla düzgün biçimde değişir. Hareket grafiklerinden hız, ivme ve yer değiştirme bilgileri elde edilir. Aşağıdaki denklemler sabit ivmeli hareketin temel bağıntılarıdır.

v = v₀ + a · t

x = v₀ · t + ½ · a · t²

v² = v₀² + 2 · a · x