Dengelenmemiş Kuvvetler ve Hareket

Burada 4 tane önerme var, şimdi bunlardan hangisinin doğru olduğunu düşünmenizi istiyorum. İlk önerme şöyle: Hareket halindeki bir cisim, üzerine hareket yönünde dengelenmemiş bir kuvvet etki etmiyorsa, cisim yavaşlayacaktır. Pekala bakalım ikincisi ne? İkinci önerme: üzerine dengelenmemiş bir kuvvet etki etmiyorsa, hareket halindeki bir cisim hızını ve hareket yönünü sonsuza kadar koruyacaktır, Bu da çok ilginç... Bakalım üçüncüsü ne? Üzerine dengelenmemiş bir kuvvet etki etmediği sürece durmakta olan bir cisim durmaya devam edecektir. Peki... Dördncü önerme Üzerine dengelenmemiş bir kuvvet etki eden bir cisim, bu kuvvet yönünde daima ivmelenecektir. Şimdi bu 4 önerme üzerinde biraz düşünün ve hangisinin gerçekten doğru olduğuna karar verin. Belki hiçbiri doğru değil..., belki hepsi doğru..., belki de bir kısmı doğru bir kısmı yanlıştır. Şimdi bu önermeleri teker teker ele alıp düşünelim. İlk önerme şöyleydi: Hareket yönünde dengelenmemiş bir kuvvet etki etmediği sürece, hareket halindeki cisim yavaşlar. Evet bu ilk bakışta günlük yaşam deneyimlerimizle uyuşuyor görünüyor. Mesela odanın içinde bir mobilyayı itiyorsam, Çekiyorsam bu bir halı olabilir, Koltuk, sehpa falan filan olabilir. veya bir televizyon seti diyelim, hani şu ağır eski tiplerden. şimdi bu televizyon setini sürekli hareket halinde tutabilmemin tek yolu, onun üzerine bu itme kuvvetinin sürekli uygulanmasıdır. Eğer itmeyi bırakırsam, yavaşlayıp duracacaktır. Günlük yaşamdan, bu önerme bize sanki doğruymuş gibi görünür. Ancak bu, sadece bize öyle geliyor. Çünkü burada bütün kuvvetleri hesaba katmadık. Burada sadece benim itme kuvvetim yok. Ortamda aynı zamanda sürtünme kuvveti de var. Bu TV setini sabit hızda itebilmem için benim itme kuvvetim, sürtünme kuvvetini tam olarak karşılayacak büyüklükte olmalı. bu arada itme kuvveti ile sürtünme kuvveti vektörlerinin boyları aynı büyüklükte olmalı, Eğer itme kuvvetim sürtünme kuvvetinden daha az ise o zaman TV seti yavaşlayacaktır. Eğer itme kuvvetim sürtünme kuvvetinden daha fazla ise bu defa TV seti hızlanacaktır. Şu anki senaryomuzda hareket halinde bir cismimiz var, ancak uyguladığımız kuvvet dengelenmiş bir kuvvet. İtmem yani itme kuvvetim sürtünme kuvveti tarafından tamamıyle denegelenmiş durumda. Burada hatta hava direncini de katmadık. Bir başka senaryo şöyle olsun.. Derin uzaya gitmiş olalım. Etrafta hiç bir gezegen yok, tamamen boş uzaydayız Eğer bir cisim burada hareket halindeyse, ve üzerine hiç bir kuvvet etki etmiyorsa, dengelenmiş ya da dengelenmemiş o zaman bu cisim hareketini sürdürmeye devam edecektir. Yavaşlaması, hızlanması veya yönünü değiştirebilmesi ancak üzerine net (dengelenmemiş) bir kuvvet etki ediyorsa olacaktır. Şimdi uzayın derinliklerinden oturma odamıza geri dönelim TV seti örneğine geri dönelim. İtmeyi bıraktığımda yavaşlamasının tek nedeni üzerine net bir kuvvet ediyor olmasıdır. Bu da sürtünme kuvvetidir. Sonuç olarak 1. önerme doğru değil. Üzerine dengelenmemiş bir kuvvet etki etmiyorsa bir cisim yavaşlamaz. Bir başka deyişle,üzerine etki eden kuvvetler dengelenmiş kuvvetler ise, o cisim yavaşlamaz. Üzerine dengelenmiş bir kuvvet etki ettiği sürece, veya birbirini dengeleyen biirden fazla kuvvet olabilir, veya üzerine etki eden hiç kuvvet yoktur, bu durumlarda hareket halindeki bir cisim hareket halinde kalacaktır. Öyleyse bu önerme doğru değil. Üzerine dengelenmemiş bir kuvvet etki etmediği sürece bir cisim süratini ve hareket yönünü korur.. Bu doğru!. Boş uzayda hareket eden cisim için de bu doğru. Üzerine hiç bir kuvvet etki etmiyorsa veya üzerine hiç bir net kuvvet etki etmiyorsa, o zaman hızını değiştirmeyecektir. Şöyle bir durum da olabilir. Cisim üzerine kuvvetler etki ediyordur, ancak bunlar birbirini dengeliyor olabilir. Bu durumda, ben TV setini böyle sonsuza dek itmeye devam ettiğim sürece, ve zemin değişmiyorsa dolayısyle sürtünme kuvveti de değişmiyorsa, bu TV seti de teorik olarak sonsuza kadar aynı yönde hareketini sürdürüyor olacaktır. Yönünü değiştirmenin, aynı yönde veya farklı bir yönde hızlandırmanın tek yolu, dengelenmemiş bir kuvvetin etki etmesi olurdu. Benim itme kuvvetim sürtünme kuvvetinden daha büyük olabilir, veya sürtünme kuvveti, benim itme kuvvetimden daha büyük olabilir. Öyleyse bu da tamamıyle doğru. 3. önerme: Üzerine dengelenmemiş bir kuvvet etki etmiyorsa durmakta olan bir cisim durmaya devam eder. Eğer birşeyi öylece bırakırsan, o bıraktığın yerde öylece durmaya devam edecektir. Kendiliğinden hareket etmeye başlamaz. Öyleyse bu da doğru. tabi Bu,ortamda kuvvetlerin olmadığı anlamına gelmez Cisim, dengelenmiş kuvvetlerin etkisi altında da hareketsiz durmaya devam edebilir. Öyleyse hareketsiz bir cismi harekete geçirmenin tek yolu ona net bir kuvvet yani dengelenmemiş bir kuvvet uygulamaktır. Eğer kuvvetler birbirini tamamıyle dengelemiyorsa şurdaki kuvvet burdaki kuvvetten mutlaka biraz büyük olacaktır. Son önerme: Üzerine bir dengelenmemiş kuvvet etki eden bir cisim, bu dengelenmemiş kuvvetin yönünde ivmelenir. bu dengelenmemiş kuvvetin yönünde ivmelenir. Elimde bir cisim ve üzerine etki eden bir dengelenmemiş kuvvet varsa, Elimde bir cisim ve üzerine etki eden bir dengelenmemiş kuvvet varsa, veya üzerine etki eden kuvvetlerin bileşkesi bir net kuvvet veriyorsa, hareket yönü bu net kuvvetin yönünde olur. Bu önerme aslında doğru. Üzerine bir dengelenmemiş kuvvet etki ediyorsa bu cisim bu yönde ivmelenecektir. Bu yönde net bir kuvvet etki ediyorsa bu yönde ivmelenir. Bunu şöyle de düşünebiliriz. Eğer ivmelenmeyen bir cisim görüyorsan, benim şu sabit hızla giden TV setim gibi, ya da uzay boşluğunda hareket eden cisim gibi, ivmelenmeyen bir cisim görüyorsan bunun anlamı, cismin üzerine etki eden dengelenmemiş bir kuvvet yok demektir. Cisim üzerine dengelenmiş kuvvetler etki ediyor olabilirsin, veya hiçbi kuvvet etki etmiyor olabilirsin. Fakat, dengelenmemiş bir kuvvet etki ediyor olamaz. Cisim üzerine etki eden dengelenmemiş bir kuvvetin varsa, cisim ivmelenecektir.