Kuvvet (Fizik YGS – LYS Hazırlık)

Kuvvet Konu Anlatımı

Kuvvet bir cismin şeklini veya hareketini değiştirebilen etkinin adıdır. Birimi Newton’dur. Vektörel bir niceliktir. F ile gösterilir.
Bir cismin hareketinde yön, doğrultu ve büyüklüğü üzerinde değişme meydana getirilebilir. Aynı şekilde cismin şeklini değiştirebilir ve bir nokta etrafında döndürebilir.Kuvvet dinamometre denilen düzenekler yardımıyla ölçülür. Ağırlık da bir kuvvet türüdür, cisme yerin uyguladığı kütle çekim kuvvetini ifade eder.

Not:Kuvvet vektörel bir nicelik olduğundan vektörler için geçerli olan bütün kurallar kuvvet vektörü için de geçerlidir. Bileşke kuvvet özellikleri, toplama ve çıkarma kuralları, bileşenlerine ait özellikler kuvvet için de aynen geçerlidir.
Bileşke Kuvvet

İki veya daha fazla kuvvetin etkisini tek başına yapabilen kuvvettir. (Bileşke vektör kavramıyla benzerliğine dikkat edin.)
Cismin hareket doğrultusu (daha önceden oluşan bir hız yok ise) daima bileşke kuvvet yönündedir.
Bileşke kuvvet eğer; aynı yönlü kuvvetlerin toplamı söz konusu ise bunların büyüklükleri toplamına eşittir. Eğer zıt yönlü paralel kuvvetler söz konusuysa skaler farkları bileşke kuvvetin büyüklüğünü verir.
NOT:
Eşit iki kuvvetin 0°,60°,90°,120°,180° için durumları daha önce vektörler konusunda anlatılmıştı. Burada dikkat edilmesi gereken bazı durumlar şunlardır;
Vektörel işlemler ile geometri iç içedir. Bu konuların tam olarak kavranılabilmesi için temel trigonometri ve üçgen bağıntılarının iyi bilinmesi, Bileşke kuvvet/ vektör ile bileşenleri arasında bu ilişkilerden doğan farkların iyi ayırdedilebilmesi gerekir.
Fizik sorularında çok kullanılan özel üçgen türleri şunlardır:
3, 4, 5 üçgeni
37°,53°,90° açılarında bir dik üçgendir. Açıların büyüklüğü karşılarındaki kenarın uzunluğu arasındaki ilişkiye dikkat edilmesi gerekir.

Uyarı:Birbirini 90° ye tamamlayan iki açının Sinüs ve Cosinüs değerleri birbirine eşittir.
a+Q=90° => Sina=CosQ
veya Cosa=SinQ alınabilir.
Not:Kuvetleri toplarken; uç uca ekleme, paralel kenar, dik bileşenlere ayırma yöntemi kullanılabilir. Burada
önemli olan sorunun kısa süre içinde ve doğru çözümünün yapılmasıdır.
Sorusuna göre değişiklik göstermesine rağmen çoklu kuvvet vektörlerinin toplamında çokgen (uç uca ekleme) metodu daha kullanışlıdır.

---> Kuvvet (Fizik YGS – LYS Hazırlık)

Kuvvetin Denge Şartı Konu Anlatımı


Farklı noktalara uygulanan paralel kuvvetlerin denge şartını ‘Kütle Merkezi’ konusunda ele alacağız. Kesişen kuvvetlerin dengesinde ise aşağıdaki özellikler geçerlidir; Bir cismin üzerindeki kesişen kuvvetlerin toplamı sıfır ise cisim ya hareketsiz kalır ya da sabit hızla ilerler. Bu iki durum kuvvet dengesinin bir sonucudur.
Bu sistemde toplam bileşke kuvvetin sıfır olması,

x ekseni üzerindeki bütün kuvvet bileşenlerinin toplamı sıfırdır.


Lami (Steven) Teoremi
Bir cisme uygulanan aynı düzlemdeki üç kuvvet birbirini dengeliyorsa bu kuvvetler ile karşılarında (arkalarında) kalan açıların sinüsleri oranı birbirine eşittir.

Üç kuvvetin birbirini dengelediği bütün sorularda Lami teoremi bize büyük kolaylıklar sağlar. Bundan yararlanmak için aşağıdaki özelliklere dikkat etmek gerekir.

I-Üç kuvvet birbirini dengeliyor ise herhangi ikisinin bileşkesi üçüncüye eşit ve zıt bir kuvvet vektörünü verir.

II. Kuvvetin arkasında kalan açı ile şiddeti ters orantılıdır. Yani küçük açının arkasında kalan kuvvetin şiddeti en büyük, büyük açının karşısında kalan kuvvetin şiddeti en küçüktür.
a < q < b ise F > P > T dir.

• Soru çözümünde kolaylık sağlaması açısından şu kurallara dikkat etmek gerekir;
• Üçgenlerde geçerli olan; “üçüncü kenar diğer iki kenarının toplamlarının mutlak değerinden küçük ve bu iki kenarın farkının mutlak değerinden büyük olmalıdır.” Kuralı üç kuvvet dengesi için de geçerlidir

• Üç kuvvet birbirini dengeliyor ise bunlar kapalı bir üçgen meydana getirecek şekilde toplanabilirler. Bu vektörel toplam sıfır olacağı gibi üçgenlerin açı–kenar bağıntıları kullanılarak büyüklükleri kolayca hesaplanabilir.

Örnek:
12N ve 13 N luk iki kuvvetin bileşkesi aşağıdakilerden hangisi olamaz?

A) 25 B) 24 C) 26 D) 1 E) 0 Çözüm:

Bu iki kuvvet aynı yönde etkirse bileşkeleri 12+13=25N olur, ters yönde etki ettiği takdirde 13–12=1N bulunur. Bileşke kuvvet 1N ile 25 N değerleri dahil bu değerler arasındaki tüm değerleri, iki kuvvet uygun açıyla etki ederlerse alabilir, Fakat 1N dan küçük olamaz.Yanıt E