Kuvvet & Hareket

Newton'in hareket yasalari

YKS · AYT · AYT Fizik

⚡ Hızlı Özet

Net kuvvet = kütle × ivme (F = m·a). Aynı kuvvette kütle artarsa ivme azalır.

Hap Bilgiler

Konunun en kritik bilgileri — hızlı tekrar için.

Net kuvvet = kütle × ivme (F = m·a). Aynı kuvvette kütle artarsa ivme azalır.
Newton'ın Birinci Hareket Yasası (Eylemsizlik Yasası) uyarınca, bir cismin üzerindeki net kuvvet sıfır ise (F_net = 0), cisim duruyorsa durmaya devam eder; eğer hareket halindeyse sabit hızla (hızının büyüklüğü ve yönü değişmeden) hareketini sürdürür. En sık düşülen hata, net kuvvet sıfır olduğunda cismin kesinlikle duruyor olduğunu varsaymaktır. Oysa sabit hızlı doğrusal hareket de net kuvvetin sıfır olduğunu gösterir.
Statik sürtünme kuvveti cisim duruyorken etki eder ve değişken değerlidir; cismi harekete geçirmeye çalışan dış kuvvete eşittir. Kinetik sürtünme kuvveti ise cisim hareket halindeyken etki eder ve değeri sabittir (f_k = k_k · N). ÖSYM tuzağı: Duran bir cisme etki edebilecek maksimum statik sürtünme kuvveti 10 N iken cisme 6 N kuvvet uygulanırsa, sürtünme kuvveti 10 N değil, uygulanan kuvvete eşit yani 6 N olur.
Newton'ın Üçüncü Hareket Yasası'na göre, etki ve tepki kuvvetleri her zaman eşit büyüklükte, zıt yönlüdür. Ancak en kritik kural şudur: Etki ve tepki kuvvetleri asla aynı cisme etki etmez; her zaman farklı iki cisim üzerindedir. Bu nedenle bu iki kuvvet birbirini asla dengeleyemez ve net kuvvet hesabında birbirini götürmez.
Sürtünmesiz bir eğik düzlemde serbest bırakılan cismin ivmesi a = g · sin(α) formülüyle bulunur. Dikkat ederseniz bu formülde cismin kütlesi (m) yer almaz. Sürtünmeli eğik düzlemde de ivme a = g · (sin(α) - k · cos(α)) olur ve ivme yine kütleye bağlı değildir. Yani kütlesi ne olursa olsun, aynı eğik düzlemde bırakılan cisimler aynı ivmeyle hareket eder.
Sürtünme katsayısı (k), yalnızca birbirine temas eden yüzeylerin cinsine ve pürüzlülük durumuna bağlıdır. Cismin yüzey alanının büyüklüğüne veya cismin kütlesine bağlı değildir. Geniş yüzeyi üzerine yatırılan bir blok ile dar yüzeyi üzerine yatırılan aynı blok, aynı zeminde tamamen aynı sürtünme katsayısına sahiptir.
Üst üste duran iki bloktan alttakini kuvvetle çektiğimizde, üstteki cismin alttakiyle birlikte (kaymadan) hareket edebilmesini sağlayan tek kuvvet aralarındaki statik sürtünme kuvvetidir. Üstteki cismin kazanabileceği maksimum ivme, aralarındaki statik sürtünme ivmesiyle sınırlıdır ve a_maks = k_s · g formülüyle bulunur. Eğer sistemin ivmesi bu değeri aşarsa cisimler birlikte hareket edemez ve üstteki cisim kayarak geride kalır.
Ağırlığı önemsiz bir ipin her noktasındaki gerilme kuvveti eşittir. İp gerilmesi (T), bağlı olduğu cismi her zaman kendisinden dışarıya doğru 'çeker'. İpler cisimleri hiçbir zaman 'itemez'. Makaralardan geçen bir ipin yön değiştirmesi sadece kuvvetin yönünü değiştirir; gerilmenin büyüklüğünü etkilemez.
Asansör yukarı doğru a ivmesiyle hızlandığında (veya aşağı doğru a ivmesiyle yavaşladığında) içindeki cisimlerin yüzeye uyguladığı normal kuvvet artar ve N = m · (g + a) olur. Asansör aşağı doğru a ivmesiyle hızlandığında (veya yukarı doğru a ivmesiyle yavaşladığında) ise normal kuvvet azalır ve N = m · (g - a) olur. Bu durum eylemsiz olmayan (ivmeli) referans sisteminin bir sonucudur.
Yatay zeminde duran bir cismin ağırlığı (G) ile zeminin uyguladığı normal kuvvet (N) eşit büyüklükte ve zıt yönlüdür. Ancak bunlar bir etki-tepki kuvvet çifti DEĞİLDİR. Çünkü ağırlık Dünya'nın cisme uyguladığı kütle çekim kuvvetidir; normal kuvvet ise zeminin cisme uyguladığı kuvvettir. Etki-tepki kuvvet çiftinin farklı iki cisim üzerinde olması gerekir (Ağırlığın tepki kuvveti Dünya'nın merkezindedir).
Hava sürtünmeli ortamda serbest düşmeye bırakılan cisme etki eden net kuvvet, cisim hızlandıkça hava direnç kuvvetinin (F_d = k · A · v^2) artması nedeniyle giderek azalır. Hava direnç kuvveti cismin ağırlığına eşitlendiği anda (G = F_d) net kuvvet sıfır olur. Bu andan itibaren cisim ivmesiz kalarak kazandığı en büyük hız olan 'limit hız' ile sabit hızlı hareket eder.
Bir cisme uygulanan net kuvvetin cismin kazandığı ivmeye bağlı grafiğinde doğrunun eğimi (tan(θ) = F_net / a) cismin kütlesini (m) verir. Sürtünmeli bir ortamda grafiğin başlangıç noktası sıfırdan değil, kuvvet ekseninin statik sürtünme kuvvetine karşılık gelen değerinden başlar. Bu grafikte ivmenin sıfır olduğu bölge, cismin henüz statik sürtünmeyi yenemediği aralığı gösterir.
Eylemsizlik ilkesi: Net kuvvet sıfırsa duran cisim durmaya, hareketli cisim sabit hızla düz harekete devam eder.
Kütle, bir cismin hareket değişimine karşı direncidir; kütlesi büyük cismin hızını değiştirmek daha zordur.
Bir cisme etkiyen net kuvvet, kütle ile ivmenin çarpımına eşittir: Fnet = m·a.
Kuvvetin birimi newton'dur (N). 1 N, 1 kg kütleye 1 m/s² ivme kazandıran kuvvettir.
Etki-tepki ilkesi: Her etkiye eşit büyüklükte ve zıt yönde bir tepki vardır. Bu kuvvetler farklı cisimlere etkir.
Etki ve tepki kuvvetleri farklı cisimlere uygulandığı için birbirini dengelemez, birbirini yok etmez.
Ağırlık, cisme etkiyen çekim kuvvetidir: G = m·g. Kütle skalerdir, ağırlık vektörel bir kuvvettir.
Normal kuvvet, yüzeyin cisme uyguladığı ve yüzeye dik olan tepki kuvvetidir.
Sürtünme kuvveti harekete zıttır ve Fs = μ·N'dir; μ sürtünme katsayısı, N normal kuvvettir.
Bir cisme etkiyen tüm kuvvetleri gösteren şemadır; net kuvvet ve ivme bu diyagramla bulunur.
Sabit (değiştirici) makara sadece kuvvetin yönünü değiştirir, büyüklüğünü değiştirmez.
Newton'in hareket yasalari çalışırken ana odak fiziksel ilişki ve birim kontrolü kurmaktır; önce kavramı, sonra tipik soru dilini ayır.
Newton'in hareket yasalari sorularında en hızlı kontrol, verilen bilginin hangi kavramı ölçtüğünü bulup çeldirici ayrımı yapmaktır.
Sürtünmeli bir eğik düzlemde duran bir cismin kaymadan dengede kalabilmesi için yüzeyin eğim açısının tanjantı, statik sürtünme katsayısından küçük veya eşit olmalıdır (tan(α) ≤ k_s). Bu bağıntıda cismin kütlesi yer almaz. Dolayısıyla cismin kütlesini artırmak veya azaltmak, eğik düzlemdeki kaymama durumunu hiçbir şekilde etkilemez.

Örnek Sorular

Doğru cevap ve açıklamalı çözüm efor uygulamasında — reklamsız ve ücretsiz.

1. Bir roket yakıt yakarak ileri gider. Bu durum hangi Newton yasasıyla açıklanır?

  • AGravitasyon yasası
  • B1. ve 2. Yasa birlikte
  • C1. Yasa (eylemsizlik)
  • D2. Yasa (F=ma)
  • E3. Yasa (etki-tepki)

🔒 Doğru cevap ve çözüm uygulamada

2. Eylemsizlik prensibi gereği uzayda motor kapalı giden roket için hangisi doğrudur?

  • ADöner
  • BYavaşlar ve durur
  • CSabit hızla hareket etmeye devam eder
  • DBükülür
  • EHızlanır

🔒 Doğru cevap ve çözüm uygulamada

3. Bir cismin kütlesi iki katına çıkarılırken net kuvveti sabit tutulursa ivmesi nasıl değişir?

  • Aİki katına çıkar
  • BYarıya düşer
  • CDört katına çıkar
  • DDörtte birine düşer
  • EDeğişmez

🔒 Doğru cevap ve çözüm uygulamada

4. Kütlesi 10 kg olan bir cisim yatay düzleyde hareketsiz duruyor. Sürtünme katsayısı 0,3 ise, cisme uygulanabilecek maksimum statik sürtünme kuvveti kaç N'dur? (g = 10 m/s²)

  • A300 N
  • B3 N
  • C10 N
  • D100 N
  • E30 N

🔒 Doğru cevap ve çözüm uygulamada

5. Yatay düzlemde sabit hızla hareket eden bir cisme etki eden net kuvvet kaç N'dur?

  • AKütlesiyle orantılı
  • BAğırlığına eşit
  • CHıza eşit bir değer N
  • DSürtünme kuvvetine eşit
  • E0 N

🔒 Doğru cevap ve çözüm uygulamada

Newton'in hareket yasalari sorularını çöz

Bu konunun sorularını açıklamalı çözümleriyle çöz, kavram kartlarıyla tekrar et — XP ve seri kazan. Öğrenciye tamamen ücretsiz ve reklamsız.

Öğrenciye ücretsizReklamsız
Şuradan indir:App StoreÇok YakındaGoogle Play

iPhone & iPad’de yayında · Android çok yakında