Kuvvet
Kuvvet, Fizik'te kütleli bir cisme hareket kazandıran etkidir.[1] Hem yönü hem de büyüklüğü olan kuvvet vektörel bir niceliktir. Newton'un ikinci yasasına göre sabit kütleli bir cisim, üzerine uygulanan net kuvvetle doğru cismin kütlesi ile ters orantılı bir şekilde hızlanır. Bir cisme uygulanan net kuvvet cismin kazandığı momentumun zamana bağlı değişimine eşittir.[2]
Klâsik mekanik |
---|
Dallar Statik · Dinamik / Kinetik · Kinematik · Uygulamalı mekanik · Gök mekaniği · Sürekli Ortam Mekanikleri · İstatistiksel mekanik |
Formüller
|
Temel kavramlar Uzay · Zaman · Hız · Sürat · Kütle · İvme · Yerçekimi · Kuvvet · İmpuls · Tork / Moment / Moment (fizik) · Momentum · Açısal momentum · Eylemsizlik · Eylemsizlik momenti · Gözlemci çerçevesi · Enerji · Kinetik enerji · Potansiyel enerji · İş · Sanal iş · D'Alembert ilkesi |
Konular Rijit cisim · Rijit cisim dinamiği · Euler denklemleri (rijit cisim dinamiği) · Hareket · Doğrusal hareket · Newton'un hareket yasaları · Newton'un evrensel kütle çekim yasası · Euler'in hareket yasaları · Hareket denklemleri · İvmeli referans çerçevesi · Eylemsiz referans çerçevesi · Yalancı kuvvet · Düzlemsel hareket mekaniği · Yerdeğiştirme (vektör) · Bağıl hız · Sürtünme kuvveti · Basit harmonik hareket · Uyumlu salınım · Titreşim · Sönümleme · Sönüm katsayısı Dönme hareketi Dairesel hareket · Düzgün dairesel hareket · Düzgün olmayan dairesel hareket · Dönen referans çerçevesi · Merkezcil kuvvet · Merkezkaç kuvveti · Merkezkaç kuvveti (Dönen referans çerçevesi) · Tepkisel merkezkaç kuvveti · Coriolis kuvveti · Sarkaç · Teğet sürat · Dönme sürati · Açısal ivme · Açısal hız · Açısal frekans · Açısal yerdeğiştirme |
Üç boyutlu nesnelere uygulanan kuvvet de nesnenin dönmesine, şeklinin bozulmasına, basınçta değişime ve bazı durumlarda hacmin değişimine sebep olabilir. Bir eksen etrafında dönme hızında değişime sebep olan kuvvet eğilimine tork denir. Deformasyon(şekil değişikliği) ve basınç bir nesne dahilindeki zorlama kuvvetlerinin sonucudur.[3][4]
Eski zamanlardan beri bilim insanları kuvvet kavramını durağan ve hareket eden nesnelerin araştırmalarında kullanır. M.Ö. üçüncü yüzyıl filozofu Arşimet basit makineler üzerindeki çalışmalarıyla ilerleme kaydettiyse de[5] Aristo tarafından yapılan kuvvet tanımının beraberinde getirdiği temel yanlış anlamalar yüzyıllar boyunca sürdü. On yedinci yüzyılla birlikte Sir Isaac Newton'un matematiksel içgörü ile yaptığı düzeltmeler yaklaşık üç yüz yıl boyunca değişmeden kaldı.[4] Yirminci yüzyılın başlarında Einstein, genel görelilik teorisinde uzay-zaman sürekliliği kavramıyla Newton'un kütleçekim modelinin hatasını başarılı bir şekilde öngördü.
Kuvvet vektörel bir büyüklüktür. Dolayısıyla vektörlerle ilgili bütün özellikler kuvvetler içinde geçerlidir. Kuvvet "F" harfi ile gösterilir ve "dinamometre" denilen yaylı kantarla ölçülür.
Kuvvet kavramı ilk olarak klasik mekaniğin ikinci hareket yasasında görülmektedir. Bir cisim üzerine etkiyen bir net kuvvet onun momentumunun değişmesine neden olur. Kuvvetin Sl birim sisteminde (uluslararası birim sistemi) birimi newton'dur. Newton biriminin kısaltılması (N)dir.
Dolayısıyla:
Momentum p=mv ile:
geçerlidir.
Eğer kütle (m) değişmezse(mesela raketlerde değişir) olduğundan kuvvet için terimin sadece ikinci kısmı önemlidir.
Kuvvet (), kütle m, ivme de olmak üzere,
şeklinde ifade edilir. Kuvvet, niteliği gereği yöneysel bir büyüklüktür, belirleyici dört unsuru vardır; başlangıç noktası, doğrultusu, şiddeti ve yönü. Birimi de Newton ya da 'dir.
Notlar
- "glossary". Earth Observatory. NASA. 12 Ekim 2008 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 9 Nisan 2008.
Force: Any external agent that causes a change in the motion of a free body, or that causes stress in a fixed body.
- See for example pages 9-1 and 9-2 of Feynman, Leighton and Sands (1963).
- e.g. Feynman, R. P., Leighton, R. B., Sands, M. (1963). Lectures on Physics, Vol 1. Addison-Wesley. ; Kleppner, D., Kolenkow, R. J. (1973). An introduction to mechanics. McGraw-Hill. .
- University Physics, Sears, Young & Zemansky, pp18–38
- Heath,T.L. "The Works of Archimedes (1897). The unabridged work in PDF form (19 MB)". Archive.org. 2 Şubat 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Ekim 2007.