Sabit Hızlı Yarış Arabaları Virajda Neden İvmelenir?

hımmm.Yarış arabaları... Burada birkaç yarış arabası göruyorsunuz; bu arabalarla ilgili size bir soru soracağım. Bu arabaların hepsinin sabit bir süratle sağa doğru manevra yaptığını varsayalım. Her arabanın da, saatte 100 km'lik sabit bir sürati var diyelim. Asıl ilginç olan soru ise bu arabaların virajı dönerken ivmelenip ivmelenmediğidir. Benim hızım sabit; kısacası hep 100km bölü saatle gidiyorum. Eğer ben buradaki arabanın hız göstergesine bakarsam, sonuç değişmeyecek, 100 km bölü saat olarak kalacak. Elimde hız bölü zaman için hiçbir değişiklik yok. Bu yüzden hiçbir ivmelenme gözlemleyemediğimizi söylebilirsiniz. Peki madem ivmelenme yok neden böyle bir konu ya da böyle bir video var diye düşünebilirsiniz. Bu araçlar ivlenmiyormuş gibi gözükseler de, sabit bir hıza sahip olmalarına rağmen ivmeleniyorlar. Dikkatinizi buraya çekmek istiyorum çünkü bu örnekte hız ile sürat arasındaki fark ortaya çıkmaya başlıyor. Sürat skaler bir büyüklük olup sadece sayısal bir değere sahiptir. Hız ise vektörel bir nicelik olup hem yön, hem de büyüklük gösterir. Şimdi konuyu biraz daha derinlemesine ele alalım ve sürat ile hız arasındaki farkı sizlere daha derinlemesine açıklayacağım. Bu yarış pistine tepeden baktığımızı düşünelim. Güzel bir çizim yapalım. Kırmızı ve beyaz yol çizgileri... Çimenleri de gösterelim böylece bu yolu daha rahat aklımızda canlandırabiliriz. Şimdi bu kırmızı arabaya odaklanalım. Bu arabanın izleyeceği yol. Arabanın saatte 100 kilometrelik sabit bir hıza sahip olduğunu söylemiştik. Sabit hıza sahip olduğunu unutmamamız lazım. Saatte 100 kilometre. Peki bu hızın yönü nedir? Hızın vektörel bir büyüklük olduğunu unutmayalım. Hız, yöne ve sayısal büyüklüğe sahiptir. Yani bu araba, viraja girmeye başladığında bu yönde gitmektedir. Siz de vektörleri oklarla bu şekilde gösterebilirsiniz. Bu durumda oklarımız hızın yönünde olur ve okun uzunlunu hızımıza göre çizeriz. Kısacası hızımız hep sabit olduğu için, bu okun uzunluğu da her zaman aynı kalacak. Ama gördüğümüz gibi dönüşü yaparken hep yön değiştirecek araba virajı almaya başladığında gittiği yön değişiyor olacak. Artık aynı yönde gitmiyor farklı bir yöne doğru dönmüş oldu. Virajın sonuna geldiği zaman ise tamamen başka bir yönde gidiyor olacak. Araba döndüğü sürece yön de değişmeye devam edecek. Bu olayın matematiğine pek girmek istemiyorum. Bunun için ileride zaman ayırırız. İvmelenmenin, hızın zamana bağlı değişimi olduğunu hatırlayalım. Hızın büyüklüğü, yani sürat burada sabit olsa da aracın yönü yani hızı değişiyor ve değişmeye devam ediyor. Eğer ivmelenme olmasaydı hızın "yönü ve büyüklüğü" sabit olurdu ve araba sadece bu yönde gitmeye devam ederdi. Ancak bir şekilde aracın yönü virajın içine doğru değişiyor yani araç virajın iç kısmına doğru dönüyor. Bu biraz yanıltıcı bir durumdur. Bu olayın matematiksel kısmıyla önümüzdeki videolarda ilgileneceğim. Ancak bu durumda arabaların hepsi, virajın merkezine doğru ivmelenmiş oluyorlar. Bu ivlenme de onların yönlerini değiştiriyor. Artık siz de yolculuk yaparken, içinde bulunduğunuz taşıtın dönüş yaparken ne tarafa ivmelendiğini bilebilirsiniz.