Newton'un İkinci Hareket Yasası

Newton... He he he he Newton'un ilk kanunu hareketsiz bir objenin hareketsiz kalacağını ve sabit hızlı bir objenin dışarıdan bir etki olmadığı sürece sabit hızını koruyacağını söyler. Sabit hızlı bir obje, dışarıdan bir net kuvvete maruz kalmadığı sürece hızını koruyacaktır. Bazı durumlarda ise sabit hız sıfır olur. Yani Newton'ın ilk kanununa göre sabit hızınız, dışarıdan bir etki olmadığı sürece sabit kalır. Kısacası, obje üzerine etki eden net kuvvet sıfırdır. Peki net kuvvet sabit hızı veya bir objenin konumunu nasıl etkiler? Ve bu bize, Newton'un İkinci Kanununun kapılarını açar. Newton'un İkinci Kanunu ve belki de en çok bilineni aslında hepsi çok bilinir, ama bize en ünlü formulü verir. Kuvvet kütleyle ivme çarpımına eşittir. İvme ve kuvvet vektörel değerlerdir. Eğer bir kuvvet uygularsanız uyguladığınız kuvvet sabit hızı değiştirebilir ama nasıl ? Burada benim bir tuğlam olduğunu varsayalım, tuğla. ve boşlukta süzüldüğünü düşünelim. Evren kanunları aslında basit bir matematikle açıklanabilir. Diyelim ki objenin bu kenarına net bir kuvvet uygularsanız ve net kuvvet üzerinden konuşuyoruz çünkü eğer iki dengelenmiş kuvvet uygularsanız bu net kuvvetiniz sıfır olursa demek oluyor. Objenin sabit hızı değişmez. Eğer net kuvvet bu objenin bir kenarına uygulanırsa, kuvvetle aynı yönde bir ivme elde ederiz Newton'un ikinci kanununun söylediği şey ivmenin uygulanan kuvvetle orantılı olduğu ve aynı şekilde uygulunan kuvvetin hızlanmaya orantılı olduğudur. Orantı sabitini çözmek istiyoruz. Kuvvetin de orantı sabiti çarpı ivme olduğunu biliyoruz. Kütleyi bulmak için de kuvveti ivmeye böleriz. Buradaki kütle objenin kütlesidir ve şimdi bu konu üzerinde yoğunlaşacağım. Kesinlikle kütleyle ağırlığı karıştırmamalısınız. Kütle bir maddenin sahip olduğu madde miktarına denir. Aslında bazı şeylerin kütleleri yoktür ama bizim seviyemiz için bu fazla detay. Ağırlık, sahip olunan madde miktarının yer çekimi kuvveti tarafından aşağıya çekilmesidir. Yani ağırlık bir kuvvettir. Kütle ise size ne kadar madde olduğunu söyler. Orantı sabitinin burada yazılı olmasını görmek güzel bir duygu. Kuvvet kütle ve hızlanma içeren hesaplamayla zamanımızın küçük bir bölümünü çalan basit bir ifade. Diyelim ki bir kuvvet var ve bu kuvvetin birimi Newton. Elimde 10 Newtonluk bir kuvvet var. Bir hatırlatma olarak 1 Newton 1 kilogram çarpı metre bölü saniye kare ile aynı şeydir. Neyse, yani elimde 10 kg var. Newton'un kilogram çarpı (metre bölü saniye kare) ile aynı olması iyi güzel bir şey çünkü tam da formülün bu tarafında elde edeceğiniz değerdir. Diyelim ki 10 Newtonluk bir kuvvetim var ve bu kuvvet bir kütle üzerine etki ediyor. kuvvetin etki ettiği kütleye 2 kg diyelim ve ben ivmeyi bulmak istiyorum. Küçük bir hatırlatma yapmak istiyorum: bunların hepsi vektörel değerlerdir. Eğer burada pozitif bir değer varsa sağa doğru gittiği varsayımında bulunacağım. Eğer negatif bir değer olsaydı sola doğru gidecekti. Yani size sadece kuvvetin büyüklüğünü vermiyorum, aynı zamanda yönünü de veriyorum. Kuvvetin sağa doğru olduğunu söylüyorum çünkü pozitif bir değer. Peki ivme ne olacak? Kuvvet eşittir, Kütle çarpı ivmeyi formül olarak kullanırız. 10 kilogram çarpı metre bölü saniye kare de yazabilirim. Ve bu da hızlanma çarpı 2 olan kütleye eşit olacak. Ve ardından hızlanmayı bulmak için yapmanız gereken her iki tarafı da 2 kilogramla bölmek. Sol tarafı 2 kg ile bölelim ve sağ tarafı da aynı şekilde dengeleyen 2 kg ile bölelim. 10 bölü 2, 5'tir ve şimdi dengeleyen kilogramları elde ettik. Sol tarafta elimizde 5 metre bölü saniye kare var ve bu ivmeye eşit. Farklı bir açıdan denemek için, kuvveti iki katına çıkartırsak ne olur diye bakalım. 20 Newtona sahip oluruz, 20 kilogram çarpı metre bölü saniye kare. Her iki tarafı da 2 kilogram a bölersek ne elde ederiz? 20 bölü 2 eşittir 10. 2 kg çarpı hızlanmaya eşittir. kilogram kilogramı yok eder. Ve işte hızlanma, bu durumda 10 metre bölü saniye kareye eşittir. Yani iki katına çıkardığımızda, 10 Newtondan 20 Newtona hızlanma da iki katına çıkar. 5 metre bölü saniye kareden 10 metre bölü saniye kare çıktık. Özetle biz onların doğru orantılı olduklarını ve kütlenin de bu oranda olduğunu gördük. Şimdi kütleyi iki katına çıkartırsak neler olacağını görelim. Eğer kütleyi iki katına çıkartırsak 20 Newtonu artık 2 kg ile değil 4 kg ile böleriz. Ve sonucu 20 bölü 4'den 5 olarak buluruz ki bu da metre bölü saniyenin karesi olur. Yani kütleyi büyütmek isterseniz, iki katına çıkarmak isterseniz hızlanma yarıya düşecektir. Özetle, sahip olduğunuz kütle ne kadar büyürse objeye ivme kazandırmak için daha fazla kuvvete ihtiyacınız olur. Ya da belirli bir kuvvetiniz varsa, kütle arttırıldığında daha az ivmelenmeniz olur. Bu da onu daha az hızlandırabilmeniz anlamına gelir.