Newton’un Birinci Yasası'ndan Öğrenince Şaşkınlık Yaratacak Detayları Tane Tane Anlatıyoruz
Newton'un hareket yasaları, klasik mekaniğin temellerini oluşturan ve fiziksel dünyadaki cisimlerin hareketini açıklamak için kullanılan temel prensiplerdir. İngiliz fizikçi ve matematikçi Sir Isaac Newton tarafından formüle edilen bu yasalar, fiziksel olayların anlaşılmasında ve fenomenlerin matematiksel olarak açıklanmasında büyük bir rol oynamıştır.
E = mc² ve F = ma tüm fizikte en ünlü denklemlerden biridir.
Ancak, birçok insan bu oldukça basit cebirsel ifade karşısında şaşkın durumdadır. Aslında, büyük bilim adamı Isaac Newton'un ikinci hareket yasasının matematiksel bir temsilidir. 'İkincisi' ifadesi, diğer yasaların da var olduğunu ve neyse ki öğrenciler ve her yerdeki bilgi avcıları için yalnızca iki ek hareket yasası olduğunu ima eder.
İşte onlar bunlardır:
Her nesne, üzerine uygulanan kuvvetler tarafından bu durumu değiştirmeye zorlanmadığı sürece, düz bir çizgide, dinlenme durumunda veya tekdüze hareketinde ısrar eder.
Kuvvet, zamandaki momentumdaki değişime eşittir. Sabit bir kütle için kuvvet, kütle çarpı ivmeye eşittir.
Her etki için eşit ve zıt bir tepki vardır.
Bu üç yasa, klasik mekaniğin temelini oluşturur ve cisimlerin, onlara etki eden kuvvetlerle ilgili hareketini açıklar.
Hareket halindeki cisimler, büyük nesnelerde olduğu gibi yörüngedeki gezegenler veya aylar gibi büyük nesneler olabileceği gibi, Dünya yüzeyindeki sıradan nesnelerde olduğu gibi hareket eden araçlar veya hızlanan mermiler gibi de olabilir. Hatta dinlenen cisimler bile bu yasalara tabidir.
Newton'un birinci yasasını günlük terimlerle yeniden ifade edelim:
Duran bir nesne, üzerine herhangi bir itme veya çekme kuvveti uygulanmadığı sürece hareketsiz kalacaktır. Hareket halindeki bir nesne ise itilip çekilmediği sürece düz bir çizgide sabit hızla hareket etmeye devam edecektir.
"Sonsuza kadar" kısmı bazen zor anlaşılır olabilir.
Ancak bir senaryoyu hayal edin: Üç tane ayarlanmış rampanız olduğunu düşünün. Ayrıca bu rampaların sonsuz uzunlukta ve tamamen düzgün olduğunu hayal edin. İlk rampa hafif bir eğime sahiptir ve bu rampadan aşağıya doğru bir misket bırakırsınız. Misket, rampadan aşağı doğru hareket ederken hızlanır.
Şimdi, ikinci rampada misketi hafifçe iterek yukarı doğru hareket ettirirsiniz.
Yukarı çıktıkça misket yavaşlar. Son olarak, misketi tamamen yatay bir rampaya, yani ilk iki rampa arasındaki orta noktaya iteriz. Bu durumda, misket ne yavaşlar ne de hızlanır. Aslında, yuvarlanmaya devam etmelidir. Sonsuza kadar.
Fizikçiler, bir nesnenin hareketindeki değişikliklere direnme eğilimini atalet olarak adlandırır.
Atalet kelimesinin kökeni, hareket yeteneğinden yoksun olmayı ifade eden 'inert' kelimesiyle aynı köktedir. Bu yüzden bilim insanlarının bu terimi nasıl bulduklarını görebilirsiniz. Daha da şaşırtıcı olan, bu kavramı keşfetmiş olmalarıdır. Atalet, uzunluk veya hacim gibi hemen görülebilen fiziksel bir özellik değildir.
Bununla birlikte, bir nesnenin kütlesiyle ilişkilidir. Nasıl olduğunu anlamak için aşağıdaki sumo güreşçisi ve çocuğu düşünün.
Diyelim ki soldaki güreşçinin kütlesi 136 kilogram, sağdaki çocuğun kütlesi ise 30 kilogram. Sumo güreşinin amacının rakibi konumundan uzaklaştırmak olduğunu unutmayın. Örneğimizde hangi kişiyi taşımak daha kolay olurdu? Sağduyu, çocuğun hareket etmesinin daha kolay olacağını veya eylemsizliğe daha az direnç göstereceğini söyler.
Hareket halindeki bir araçta her zaman atalet deneyimlersiniz.
Aslında, özellikle araçlarda, atalet etkilerine karşı koymak için emniyet kemerleri kullanılır. Bir an için, bir test pistindeki aracın saatte 80 km/s hızla hareket ettiğini hayal edelim. Şimdi, aracın içinde ön koltuğa oturmuş bir çarpışma testi mankeni olduğunu düşünelim. Araba bir duvara çarptığında, manken ön panele doğru fırlar.
Neden? Çünkü Newton'un birinci yasasına göre, hareket halindeki bir cisim, üzerine dış bir kuvvet etkisi olmadıkça hareket etmeye devam eder.
Araba duvara çarptığında, manken düz bir çizgide ve sabit bir hızda hareket etmeye devam eder, ta ki gösterge paneli tarafından uygulanan bir kuvvet etkisiyle durana kadar. Emniyet kemerleri, mankenleri ve yolcuları kendi ataletlerinden korumak için onları aşağıda tutar.
İlginç bir şekilde, eylemsizlik yasasını keşfeden ilk bilim insanı Newton değildi.
Bu onur Galileo Galilei'ye ve René Descartes'a aittir. Aslında, daha önce bahsedilen misket ve rampa düşünce deneyi Galileo'ya atfedilir. Newton, olaylara ve kendisinden önce gelen insanlara büyük ölçüde borçludur
Bu içerikler de ilginizi çekebilir:
Isaac Newton Kimdir? Newton'un Hayatı ve İcatları...
Yorum Yazın