12.8 C
Münih

NEWTON’UN HAREKET YASALARI NELERDİR?

Sör Issıac Newton’un üç hareket yasası , büyük bedenlerin hareketini ve nasıl etkileştiklerini açıklıyor. Newton’un hareket yasaları bugün bizler için basit ve anlaşılabilir gözükseler de , üç asırdan kısa bir süre önce devrimci sayıldılar.

Newton, zamanların en etkili bilim insanlarından biriydi. Fikirleri modern fiziğin temeli oldu. Kendi fikirlerini  Galileo ve Aristoteles olmak üzere önceki bilim insanlarının çalışmalarından ortaya çıkan fikirler üzerine inşa etti ve o zamanlarda sadece teori olan bazı fikirleri kanıtlayabildi. Optik, astronomi ve matematik okudu. Calculus’ü icat etti. ( Alman matematikçi Gottfried Leibniz de aynı zamanda bağımsız olarak Calculus üzerinde gelişmelere katkı sağlamıştır.)

Peki, nedir bu Newton’un hareket yasaları?

Bir cisim üzerine etki eden kuvvetler ve cismin hareketi arasındaki ilişkileri ortaya koyan üç yasadır. İlk kez Isaac Newton tarafından 5 Temmuz 1687 tarihinde yayımlanan Philosophiae Naturalis Principia Mathematica  adlı çalışmada ortaya konmuştur.  Bu yasalar klasik mekaniğin temelini oluşturmuş, bizzat Newton tarafından fiziksel nesnelerin hareketleri ile ilgili birçok olayın açıklanmasında kullanılmıştır.  Newton, çalışmasının üçüncü bölümünde, bu hareket yasalarını ve yine kendi bulduğu evrensel kütleçekim yasasını kullanarak Kepler’in gezegensel hareket yasalarının elde edilebileceğini göstermiştir.

Birinci Hareket Yasası

Newton Galileo’nun eylemsizlik ilkesine dayanarak ilk hareket yasasını formüle edip ortaya koydu. Bu yasaya göre bir cisme herhangi bir kuvvet uygulanmadıkça, cisimler duruyorsa durmaya ve hareket ediyorsalar da hareket etmeye aynı hızda devam ederler. Yani hareketsiz duran bir cisim kendisine kuvvet uygulanmadıkça hareket etmez. Hareket eden bir cismin de kendisine kuvvet uygulanmadığı sürece hızı değişmeden hareketlerini sürdürürler. Eğer bu cisimlere bir kuvvet uygulanırsa, cisimler ivme kazanır ve hızları değişir. Hızın zamanla değişimine ivme denir.

Doğada baktığımız zaman, sürtünmenin olduğu her yerde cisimlerin hareketlerine etkiyen bir ters yönde ivmelenme vardır. Yani sürtünme hareket eden cisimleri yavaşlatır. Bir buz hokeyi oyuncusu, hokey topuna vurduğunda, buzun sürtünme kuvvetinden dolayı bir süre sonra yavaşlayıp duracaktır. Newton’un bu ilk yasası ortamda hiçbir sürtünmenin olmadığı bir durum olarak görülebilir. Ama bu duruma doğada rastlanmaz. Buna en yakın örnek uzay olabilir. Uzayda hava yoktur dolayısıyla ilerlemeyi durduracak bir sürtünme de yoktur fakat bu seferde güçlü kütleçekim kuvvetleri vardır. Sonuç olarak, Newton’un birinci hareket yasası, kuvvet ve hareketi anlamamız için bir temel oluşturur.

İkinci Hareket Yasası

Newton’un ikinci hareket yasası, bir cisme uygulanan kuvvetin büyüklüğü ile oluşan ivmelenmenin arasındaki ilişkiyi temel alır. Yani bir cismi belirli bir miktarda ivmelendirmek için gerekli kuvvet, cismin kütlesiyle orantılıdır. Kütlesi fazla olan ağır cisimleri ivmelendirmek için uygulanması gereken kuvvet, hafif cisimlerinkinden daha büyük olur.

Örneğin duran bir arabayı 0’dan 100 km/saat hıza çıkarmak için gerekli kuvvet, arabanın kütlesi ile ivmesinin birbirleriyle çarpımına eşittir.

Newton’un ikinci hareket yasası matematiksel olarak F=m.a olarak ifade edilir. Yani kuvvet (F) eşittir, kütle (m) çarpı ivme(a). Bu ifadeden ivmenin birim kütle başına uygulanan kuvvet olduğunu çıkarabiliriz. Yani ivme sabit ise kütle başına uygulanan kuvvette sabittir.

Gülle mi Yoksa Tüy mü Yere Daha Önce Ulaşır?

Bu yasa Galileo’nun gülle ve tüy ile yaptığı deneyi de açıklıyor. Bu deneyde sorulan soru: Aynı yükseklikten bırakılan tüy mü yoksa gülle mi yere daha önce ulaşır? güllenin tüyden daha ağır olduğunu düşünüp cevabın gülle olduğunu söyleyebilirsiniz ve Dünya’nın her yerinde bu deneyi yaparsanız gülle her zaman yere daha önce düşecektir. Ancak bu deney hava direncinin olmadığı sürtünmesiz bir ortamda yapılırsa gülle de tüy de yere tam olarak aynı zamanda ulaşırdı. Çünkü iki cisme de uygulanan yer çekimi ivmesi aynıdır ve ortamda onlara etkiyen bir hava direnci de olmadığı için cisimler yere aynı anda ulaşır. 1971 yılında Apollo 15 astronotları atmosferin bulunmadığı Ay yüzeyinde bu deneyi tüy ve ağır bir çekiç ile gerçekleştirdiler ve iki cismin de yere aynı anda ulaştığını gösterdiler.

Aşağıdaki videoda gülle ve tüy deneyini izleyebilirsiniz.

Üçüncü Hareket Yasası

Newton hareket yasaları arasından üçüncü hareket yasası ise her etkiye karşı bir tepkinin varlığını temel alır. Yani bir cisme uygulanan kuvvet, kuvveti uygulayan diğer bir cisme ters yönde ve eşit  bir tepki kuvveti oluşturur. Bu tepki kuvveti de bir geri tepme şeklinde hissedilir. Örneğin, bir buz patencisi partnerini iterse, kendisi üzerinde de bir tepki oluşacağı için ters yöne doğru hareket eder. Bir tüfekle atış yapan biriside, ateş ettiği anda tüfeğin geri tepmesini hisseder. Bu geri tepme mermiyi iten kuvvet ile aynı büyüklüktedir. Bir otomobilin duvara çarpması sonucu, duvara uyguladığı kuvvet araca tepki olarak geri uygulanır bu yüzden de araç üzerinde hasar oluşur. Şuan oturduğunuz sandalyede uyguladığınız kuvvete yani etkiye ters ve eşit miktarda bir tepki oluşturur, eğer sandalye size karşı bir tepki oluşturmasaydı direk kırılacaktı ve oturmanız mümkün olmayacaktı. Ancak, küçük kütleli cisimlerin, büyük kütleli cisimlere uyguladığı kuvvetin etkisi olsa da hissedilmez. Mesela zıpladığımızda yer yüzüne aşağı doğru çok küçük bir kuvvet uygularız ve Dünya bize göre o kadar büyük ve ağır ki bunun etkisi fark edilmez. Uzaya yolladığımız roketler de etki tepki yasasına göre yeryüzünden uzaya doğru yükselirler. İnsanlığı 1969 yılında Ay’a götüren de bu  Newton yasalarıdır.

Newton’un beşiği

Newton’un bu hareket yasaları doğada birçok durumda geçerli olsa da çok küçük kütleli nesneler  veya ışık hızına yakın hızlarda gidilen durumlarda geçerli değildir. Bu durumları da kuantum mekaniği ve Einstein’ın görelilik kuramı açıklar.

Kaynak :
https://www.livescience.com/46558-laws-of-motion.html
https://tr.wikipedia.org/wiki/Newton%27un_hareket_yasalar%C4%B1
İrem Sipahi
İrem Sipahi
Antalya Kumluca Anadolu Lisesinde 3.sınıf dil öğrencisiyim bilimi , bilimle olmayı kitapları ve filmleri severim bilimle ve sağlıkla kalın :))))

İLGİNİZİ ÇEKEBİLİR:

YORUM YAZ / GÖRÜŞ BİLDİR

CEVAP VER

Lütfen yorumunuzu giriniz!
Lütfen isminizi buraya giriniz

SON YAZILAR

AŞKIN FİZYOLOJİSİ

Birçok araştırmaya konu olan ve son derece karmaşık bir duygu olan aşkın, vücutta “kalbin çarptığına beynin onay vermesi” olarak tanımlanabilir. Aşk, fizyolojik olarak incelendiğinde,...

Galileo Galilei Kimdir? Bilime Adanmış Bir Hayat

Modern bilimin babası ve dünya tarihinin en etkin bilim insanlarından biri olan Galileo'ya günümüzün modern astronomları çok şey borçlu. 16. yüzyılın sonunda ve 17....

GÜVENLİK VE SAVUNMA POLİTİKALARINDA YAPAY ZEKANIN ÖNEMİ

Yapay Zeka ; insan zekasına yakın sistemlerin oluşturulmasıyla başlayan , tasarlanma olanağının geliştirilme aşamalarında teknolojik bir boyut kazanan , analiz süreçlerinden geçen araştırmacı yaklaşımların...

Sicim Teorisi: Evrenin Müziği

Makro evrenin fiziği olan genel görelilik kuramı ve mikro evrenin fiziği olan kuantum mekaniği birbirlerinden ayrı incelendiğinde sorunsuz çalışırken bir arada incelendiğinde çok ciddi...

Bütün hayatınızı bir balonun içinde yaşadığınızı hayal edebiliyor musunuz?

David Vetter Amerika’da 1971 yılında dünyaya gelmişti. Ağır Kombine İmmun yetmezliği (SCID) olan bu bebek, her türlü mikropla, enfeksiyonla savaşmasını sağlayan başta T lenfositleri...