BİLEŞKE KUVVET (KUVVETLER İŞ BAŞINDA)
1- Kuvvetlerin Bileşkesi (Bileşke Kuvvet = Net Kuvvet)
2- Kuvvetlerin Dengelenmesi
3- Dengelenmiş ve Dengelenmemiş Kuvvetler
4- Etki – Tepki Prensibi
5- Dengeleyici Kuvvet
BİLEŞKE KUVVET (KUVVETLER İŞ BAŞINDA) :
1- Kuvvetlerin Bileşkesi (Bileşke Kuvvet = Net Kuvvet) :
Bir cisme etki eden iki ya da daha fazla kuvvetin yaptığı etkiyi tek başına yapabilen kuvvete bileşke kuvvet ya da net kuvvet denir. Bileşke kuvvet R ile net kuvvet ise Fnet ile gösterilir.
Bileşke kuvveti oluşturan (cisme etki eden) kuvvetlere bileşen kuvvetler ya da bileşenler denir. Bileşen kuvvetler F1, F2, … ile gösterilir.
• Bir cisme iki ya da daha fazla kuvvet etki ediyorsa cisim daima bileşke kuvvetin doğrultusunda ve yönünde hareket eder.
• Büyüklükleri ve yönleri aynı olan kuvvetlere eş kuvvetler denir.
• Büyüklükleri aynı, yönleri ters olan kuvvetlere zıt kuvvetler denir.
F1 = -F 2 ( - işareti kuvvetlerin zıt yönlü olduğunu gösterir)
a) Aynı Doğrultulu ve Aynı Yönlü Kuvvetlerin Bileşkesi :
Bir cisme etki eden doğrultuları ve yönleri aynı olan kuvvetlere aynı doğrultulu ve aynı yönlü kuvvetler denir.
Aynı doğrultulu ve aynı yönlü kuvvetlerin bileşke kuvvetinin büyüklüğü, kuvvetlerin büyüklüklerinin toplamına eşittir.
Bileşke Kuvvetin Elemanları :
1- Uygulama Noktası : Kuvvetlerin uygulama noktası ile aynı.
2- Yönü : Kuvvetlerin yönü ile aynı.
3- Büyüklüğü (Şiddeti) : Kuvvetlerin büyüklüklerinin toplamına eşit.
4- Doğrultusu : Kuvvetlerin doğrultusu ile aynı.
b) Aynı Doğrultulu ve Zıt Yönlü Kuvvetlerin Bileşkesi :
Bir cisme etki eden doğrultuları aynı yönleri ters olan kuvvetlere aynı doğrultulu ve zıt yönlü kuvvetler denir.
Aynı doğrultulu ve zıt yönlü kuvvetlerin bileşke kuvvetinin büyüklüğü, kuvvetlerin büyüklüklerinin farkına eşittir.
Bileşke Kuvvetin Elemanları :
1- Uygulama Noktası : Kuvvetlerin uygulama noktası ile aynı.
2- Yönü : Büyük kuvvet yönünde.
3- Büyüklüğü (Şiddeti) : Kuvvetlerin büyüklüklerinin farkına eşit.
4- Doğrultusu : Kuvvetlerin doğrultusu ile aynı.
6. Etkinlik : Cisim Hangi Yönde Hareket Eder? (Ders Kitabı – 66)
Amaç : Bir cisme birden fazla kuvvet uygulanması durumunda cismin hareket
yönünün nasıl belirleneceğini göstermek.
Yapılacaklar : • 1. Durum;
– Cisme aynı doğrultulu ve aynı yönlü farklı büyüklükte iki kuvvet uygulandığında cismin hareket yönünü göstermek ve bu kuvvetlerin yaptığı etkiyi yapabilen bileşke kuvvetin bileşen kuvvetlerin toplamına eşit olduğunu göstermek.
– Bileşen ve bileşke kuvvetler ile ilgili tablo oluşturmak.
• 2. Durum;
– Cisme aynı doğrultulu ve zıt yönlü farklı büyüklükte iki kuvvet uygulandığında cismin hareket yönünü göstermek ve bu kuvvetlerin yaptığı etkiyi yapabilen bileşke kuvvetin bileşen kuvvetlerin farkına eşit olduğunu göstermek.
– Bileşen ve bileşke kuvvetler ile ilgili tablo oluşturmak.
• 3. Durum;
– Cisme aynı doğrultulu ve zıt yönlü eşit büyüklükte iki kuvvet uygulandığında cismin hareketsiz kalacağını göstermek.
– Bileşen ve bileşke kuvvetler ile ilgili tablo oluşturmak.
• Sonuca varalım kısmındaki sorular cevaplandırılacak.
– 1. soruda;
• 1. durumda iki kuvvetin yaptığı etkiyi tek başına yapan kuvvet olabilir.
• 2. durumda zıt yönlü kuvvetlerin etkisindeki cisim büyük kuvvet yönünde hareket eder.
• 3. durumda eşit büyüklükte ve zıt yöndeki kuvvetlerin etkisindeki cisim hareketsiz kalır.
– 2. soruda;
• Bir cisme iki ya da daha fazla kuvvet uygulandığında cisim büyük kuvvet yönünde hareket eder.
– 3. soruda;
• 1. ve 2. durumda kuvvetlerin aynı doğrultulu olması benzerlik, kuvvetlerin zıt yönlü olması farklılıktır.
– 4. soruda;
• 2. ve 3. durumda kuvvetlerin zıt yönlü olması benzerlik, kuvvetlerin büyüklüklerinin farklı olması farklılıktır.
– 5. soruda;
• 1. ve 3. durumda kuvvetlerin aynı doğrultulu olması benzerlik, kuvvetlerin zıt yönlü olması ve kuvvetlerin büyüklüklerinin farklı olması farklılıktır.
15. Etkinlik : Net Kuvvet (Çalışma Kitabı – 40)
Amaç : Net kuvvet ile öğrendiklerini yeni durumlara uygulayabilmek.
Yapılacaklar : • Şekillerdeki kuvvetlerin yönleri ve büyüklükleri dikkate
alınarak ölçekli şekilde bileşke kuvvet çizilir.
2- Kuvvetlerin Dengelenmesi :
Bir cisme, eşit büyüklükte ve zıt yönde iki kuvvet uygulanıyorsa, kuvvetler birbirini dengeler ve cisim dengededir.
• Bir cisim dengede ise cisme etki eden bileşke yani net kuvvet sıfırdır. Cisim dengede ise önceki hareketine aynen devam eder. (Eylemsizlik prensibine göre). Cisim başlangıçta duruyorsa durmaya, hareket halinde ise sabit süratli hareket yapmaya devam eder.
Örnek : Halterci, halteri tutarken yukarı yönde halterin ağırlığına eşit büyüklükte fakat zıt yönde
kuvvet uygular. Yukarı yönde uygulanan kuvvet, aşağı yöndeki halterin ağırlığını dengeler.
3- Dengelenmiş ve Dengelenmemiş Kuvvetler :
a) Dengelenmiş Kuvvetler :
Bir cisme etki eden kuvvetlerin bileşkesi yani net kuvvet sıfır ise cisme etki eden kuvvetlere dengelenmiş kuvvetler denir.
Dengelenmiş kuvvetlerin etkisinde olan cisimler önceki hareketlerine aynen devam ederler. (Eylemsizlik prensibine göre). Cisim başlangıçta duruyorsa durmaya, hareket halinde ise sabit süratli hareket yapmaya devam eder.
b) Dengelenmemiş Kuvvetler :
Bir cisme etki eden kuvvetlerin bileşkesi yani net kuvvet sıfır değilse cisme etki eden kuvvetlere dengelenmemiş kuvvetler denir.
Dengelenmemiş kuvvetlerin etkisinde olan cisimler süratini ya da hareket yönünü değiştirirler.
Deneyler :
1- Kuvvetin dengelenmesi.
2- İki dinamometre yerine tek dinamometre kullanılarak bileşke kuvvetin gösterilmesi.
3- Dengelenmiş kuvvetler ve cisimlerin önceki hareketine devam etmesi.
4- Dengelenmemiş kuvvetler ve cisimlerin hızlanan ya da yavaşlayan hareket yapması.
NOT : 1- Cismin sabit süratli hareket yapması, dengelenmiş kuvvetlerin etkisinde olduğunu
gösterir.
2- Cismin düzgün hızlanan veya düzgün yavaşlayan hareket yapması dengelenmemiş kuvvetlerin etkisinde olduğunu gösterir.
1.Alternatif Etkinlik : Halat Çekme Oyunu (Ders Kitabı – 66)
Amaç : Dengelenmiş ve dengelenmemiş kuvvetlerin cisimler üzerindeki
etkisini göstermek.
Yapılacaklar : • Üçer kişilik iki gruba halat çekme oyunu oynatılır.
• Gruplar arasına çizgi çekilir.
• Her grup yerini alır ve oyun başlatılır.
• Çizginin karşısına ilk adım atan grup kazanır.
• Sonuca varalım kısmında;
¬– Etkinlikte ipe 6 tane kuvvet etki etmiştir.
– İpe etki eden kuvvetler deftere çizdirilir.
– Bu kuvvetler aynı doğrultuludur.
– Kuvvetlerden üçü bir yöne diğer üçü zıt yöne uygulanır.
– Yarışmayı hangi grup kazanır, sebebi nedir?
4- Etki – Tepki Prensibi :
Bir cisme bir kuvvet uygulandığında cisim de uygulanan kuvvete eşit büyüklükte ve zıt yönde bir tepki kuvvet uygular. Cisme uygulanan etki kuvveti ile cismin uyguladığı tepki kuvveti eşit büyüklükte ve zıt yönde olduğu için birbirlerini dengeler. Bu kurala (prensibe) etki – tepki prensibi denir.
|
