Kuvvet-1
- Previous: Hareket-3 İvme
- Next: Kuvvet-2
Tanım
Cisimlerin şeklini, hareket doğrultusunu, yönünü değiştirebilen, durgun bir cismi harekete geçirebilen, hareketli bir cismi durdurabilen etkiye kuvvet denir.
- Vektöreldir
- \(\vec{F}\) ile gösterilir.
- Şiddeti dinamometre ile ölçülür.
- SI birimi Newton, kısaltması N'dir.
Temas Gerektiren ve Gerektirmeyen Kuvvetler
Kuvvet, makro boyutta bakıldığında, temas gerektiren ve temas gerektirmeyen olmak üzere ikiye ayrılır. (Aslen hiçbiri temas gerektirmez)
- Temas gerektirmeyen: Manyetik kuvvet, elektriksel kuvvet, kütle çekim kuvveti.
- Temas gerektiren: Sürtünme kuvveti, ipin uyguladığı kuvvet, havadaki taneciklerin uyguladığı rüzgar kuvveti.
Doğadaki Temel Kuvvetler
Kuvvet diye bilinen her şeyin temelinde bu dört temel kuvvet yatar.
Bu kuvvetlerin hepsi aslen temas gerektirmeyen kuvvetlerdir.
Nucleus yunancada çekirdek demektir
Güçlü Nükleer Kuvvet
- Atomun Çekirdeğindeki proton ve nötronları bir arada tutan kuvvettir.
- Menzili çok kısaır. (\(10^{-15}m\))
- Doğadaki en güçlü kuvvettir.
Çekirdekteki protonlar pozitif yüklüdür ve elektromanyetik kuvvetten ötürü birbirlerini iterek birbirlerinden ayrılmaya çalışırlar. Fakat güçlü nükleer kuvvet onları bir arada tutar.
Zayıf Nükleer Kuvvet
- Atomun çekirdeğinin kararsız olmasından, radyoaktivitesinden sorumludur.
- Menzili çok kısadır ve atomun çekirdeği boyutlarındadır. (\(10^{-17}m\))
- Üçüncü en güçlü kuvvettir.
Bazı atomların çekirdekleri çok ağırdır bu yüzden de kararsızdırlar. Bu atomlar çekirdekten parçacık atıp ışıma yaparak daha kararlı hale gelmeye çalışırlar. Bunu sağlayan şey de zayıf nükleer kuvvettir.
Bu yapılırken de büyük bir enerji açığa çıkar. Atom bombalarının enerjisinin baş sorumlusu bu kuvvettir.
Elektromanyetik Kuvvet
- Elektrik yükleri arasındaki kuvvettir (pozitif ve negatif)
- İkinci en güçlü kuvvettir.
- Atomun çekirdeğindeki protonlar ile etraflarındaki elektronlar arasında çekme kuvveti olarak gözlenirken, çekirdekteki protonlar arasında itme kuvveti olarak gözlenir.
- Mıknatıslar arasındaki kuvvettir.
- Menzili sonsuzdur fakat gücü, uzaklığın karesi kadar azalır.
Kütle Çekim Kuvveti
- Menzili sonsuzdur fakat gücü, uzaklığın karesi kadar azalır.
- Şiddeti en az olan kuvvettir.
Gezegenlerin güneş etrafında dolaşmasını ve elmanın yere düşmesini sağlar.
Evrensel çekim sabiti G, \(G = 6.67.10^{-11}N.m^2/kg^2\) dir. Kütle çekim kuvvetinin büyüklüğünü veren matematiksel model, M'ler iki ayrı cismin kütlesi ve d aralarındaki uzaklık olmak üzere:
\[F = G.\frac{M_1.M_2}{d^2} \]
şeklindedir.
Bileşke/Net Kuvvet
Bir cisme uygulanan net kuvvet, zıt yöndeki kuvvetlerin çıkarılması ve aynı yöndeki kuvvetlerin toplanması ile bulunur. (Vektörel toplama işlemi)
- Dengelenmiş Kuvvet: Net kuvvetin 0 olma durumu.
- Dengelenmemiş Kuvvet: Net kuvvetin 0 olmadığı durum.
Cisme sürekli olarak aynı Newton gücünde kuvvet uygulanırsa, cisim sabit bir ivme ile giderek hızlanır. Kuvvet uygulamayı bıraktığımızda ise ivme sıfır olur ve cisim sabit bir hızda devam eder.