Merhaba sevgili okurlar, bu yazımızda sırasıyla bilim tarihine adını kalın harflerle yazdıran Newton'dan ve onun hareket yasalarından bahsedeceğiz.
Newton
1643 doğumlu, yoksul çiftçilerin çocuğu olan Newton, doğumundan 3 ay sonra babasını kaybetti. Üvey babasını ve annesini hiç sevmediğini günlüklerinden anlıyoruz, hatta onları evi ateşe vererek yakmak istediğini biliyoruz. 27 yaşında Cambridge'de Matematik profesörü oldu. O zamanların çoğu bilim insanı gibi çok yönlü biridir. Matematikçi, fizikçi, astronom, filozof ve ilahiyatçıdır. Gelmiş geçmiş en iyi fizikçiler sıralamasında Einstein'dan sonra ikinci sırada gelir.
Hareket yasaları
I. Hareket Yasası: Eylemsizlik
1. yasamız eylemsizlik yasasıdır. Cismin yapmakta olduğu hareketi veya hareketsizliğini (Durgunluğunu) koruma isteğidir. Mesela sabit hızlı şekilde hareket halinde olan bir araba o anki durumunu korumak ister, araba hızlanırsa içindekiler geriye doğru gider; yok eğer araba yavaşlarsa o zaman içindekiler o anki konumlarını koruma isteğinden (Eylemsizlikten) dolayı ileriye doğru giderler.
II. Hareket Yasası : Dinamiğin Temel İlkesi F=m.a
2. yasamız dinamiğin temel prensibi olarak geçer ve çok meşhurdur. F=m.a formülü ile ifade edilir. Burada:
F:Cisme uygulanan net kuvvet
m:Cismin kütlesi
a:cismin ivmesi(Birim zamanda hızındaki değişiklik)
Cisim üzerine uygulanan net kuvvet doğrultusunda bir ivme kazanır. Bu formülün ispatı ise kuvvet ifadesinin tanımından gelir.
Kuvvet; cismin birim zamandaki momentum değişimidir. Momentum ise cismin hızı ile kütlesinin çarpımı şeklinde ifade edilir. Bir önceki yazımızda değişimin ne olduğundan bahsetmiştik. Bu kısa kanıtı yaparken orada dilimiz döndüğünce anlattığımız türev işleminden yararlanacağız.
Şimdi eğer kuvveti momentum değişimi olarak tanımladıysak, momentumun zamana göre türevi bize kuvveti verir. Momentum P ile gösterilir ve kütle ile hızın çarpımıdır. Türevin çarpım kuralından da yaralan..arak;
"Δ" işareti "Delta" demektir ve değişimi simgeler.
F=ΔP
F=Δm.v
F=Δm.v + Δv.m olarak gösterilir. Yani; (birinci ifadenin türevi çarpı ikinci ifade) + (ikinci ifadenin türevi çarpı birinci ifade)
Burada, kütlenin türevi, yani zamana göre değişimi sıfırdır; bilmekteyiz ki kütlemiz değişmez. O zaman Δm ifadesini sıfır almamız gerekir. O vakit ifade şuna dönüşür:
F=Δv.m
Δv ifadesi ise hızın türevidir, yine bir önceki yazımızda bahsettiğimiz üzere hızın türevi ivmeyi verir, yani birim zamandaki hız değişimini. Birim zamandaki hız değişimi yani ivme ise a ile ifade edilir. O zaman son durumda:
F=m.a olur.
Bir anekdot paylaşmak istiyorum; 9.sınıfta fizik dersimize çok sevdiğim bir hocam giriyordu, kulakları çınlasın. :) Kuvvet ve Hareket ünitesini bize o zaman çok güzel şekilde kavratmıştı, F=ma ifadesini kendi adınız kadar iyi bilmeniz gerekiyor derdi. Hatta öylesine ki sınav kağıdında ad bölümüne kendi isminin yanında F=ma yazanlara fazladan 5 puan vermişti, hala öyle yapıyor mu bilmiyorum, umarım yapıyordur.
III. Hareket Yasası: Etki Tepki:
3.yasamız Etki-Tepki yasasıdır. Bir cisme herhangi bir kuvvet uygulandığında, cisim de kendisine kuvvet uygulayan cisme karşı aynı büyüklükte fakat zıt yönde kuvvet uygular. Bu yüzden fiziğe göre herhangi birini dövemezsiniz, ona vurduğunuz şiddette o da size vurmaktadır ancak vurulan bölgeye göre değişen dayanıklılık ve basınç durumları gereği biri daha fazla zarar görür. Mesela birine 20 Newton şiddetinde yumruk attığınızı düşünün, yumruğunuz kişiye temas eder etmez vurduğunuz bölge de sizin elinize 20 Newtonluk kuvvet uygular ama sizin elinize gelen 20 Newtonluk kuvvet canınızı yakmazken, vurduğunuz kişinin canını feci şekilde yakabilir.
Etki-tepki yasasını daha iyi kavramak için bu videoya bakabilirsiniz.
İleri okumalar:
Konu hakkında daha fazla bilgiye sahip olmak isteyenler olursa aşağıdaki kitaplar tavsiye edilebilir.
"Newton-Isaac Newton'ın Biyografisi", Richard S. Westfall, Alfa yayıncılık
"Doğal Felsefenin Matematiksel İlkeleri (Seçmeler)", Isaac Newton, İdea yayınevi
Herhangi bir "Genel fizik 1" kitabı veya daha anlaşılır olması bakımından 9.sınıf fizik dersi konu anlatımlı kitaplarından herhangi biri.
Umarım bu yazıda bir şeyler kazanmanıza vesile olmuşumdur. Bir dahaki yazıda görüşmek üzere :)