NEWTON’UN 1. YASASININ UYGULAMALARI

Newton’un 1. Yasası. Eylemsizlik kanununun açıklaması ve günlük hayattan örnekler. Newton’un birinci yasasının günlük yaşamdaki uygulamaları.

Newton’un 1. Yasası

Newton’un 1. Yasası eylemsizlik prensibi veya atalet yasası olarak da adlandırılır. Cisimlerin harekete ve durmaya karşı gösterdikleri reaksiyona atalet denilmektedir.

Newton’un 1. Yasası aşağıdaki şekilde tanımlanabilir.

Bir cisme uygulanan net kuvvet 0 ise cisim o anki durumunu sürdürmeye devam eder. Eğer cisim hareket halinde ise, aynı hızla hareketine devam eder. Cisim duruyorsa durmaya devam eder.

Anlaşılması fazla zor olmayan bu yasa çok fazla örnek verilmediğinden soyut olarak kalmakta veya özet bir anlatımla geçiştirildiğinden öğrenciler fazla üzerinden durmadan geçmektedir. Hemen herkes bilse de bir iki örnek dışında kimse açıklayamamaktadır.

Bu konuda Newton’un 1. Yasasını somutlaştırmaya çalışacağız ve gerçek hayattan birçok örnek vereceğiz.

Bir cismin veya olayın Newton’un 1. Hareket yasası ile açıklanabilecek durumda olduğunu nasıl anlarız.

1- Cisim duruyordur. Duran cisme etki eden net kuvvet 0 olduğundan cisim hareketsiz kalmaya devam edecektir. Ancak bir cismin hareketsiz kalmasının sadece Newton’un 1. Kanunu ile açıklanamayacağına dikkat edin. Örneğin masa üzerinde bardak duruyorsa bu bardak etki – tepki prensibi ile masa üzerinde durmakta, üzerine etkiyen net kuvvet 0 olduğundan hareketsiz kalmaktadır. Yani Newton’un 1. ve 3. Yasası ile açıklanmaktadır. Bizim dikkat etmemiz gereken, Newton’un 1. Yasası masa üzerindeki hareketsiz bardak için geçerlidir.

2- Cisim sabit bir hızla hareket etmektedir. Sabit hızla hareket eden cisimlere uygulanan net kuvvet 0 olduğundan cisimlerin sabit hareketi Newton’un 1. Yasası ile açıklanır.

3- Cisimlerin hareketlerinden dolayı meydana gelen değişmelere karşı yapılan her eylem ve hareket Newton’un 1. Yasası ile açıklanır. Aşağıda vereceğimiz örneklerin çoğu bu madde ile ilgilidir.

Günlük Yaşamda Newton’un 1. Yasası

Newton’un 1. Yasası ile ilgili olarak günlük hayatta karşılaştığımız pek çok olay vardır. Bu olaylarla karşılaşırken genelde aklımıza Newton yasaları gelmez.

1- Bir Dal Sarsıldığında Meyvelerin Düşmesi

Hareketsiz bir daldaki meyveler hareketsiz haldedir. Dal sallanınca meyveler hareketsiz hallerini korumaya çalışır, dal süratle sağa çekilirken meyveler sol tarafa gitme eğilimindedir. Dal sola çekilirken meyveler sağa gitme eğilimindedir. Yukarı aşağı yönde sallamada da buna benzer bir eylemsizlik isteği vardır. Dal aşağı doğru sarsılırken meyve yukarıya, dal yukarı doğru hareket ederken meyve aşağıya gitme eğilimindedir. Bu zıt yönlere gitme eğilimi meyvenin önceki hareketini koruma çabasından ileri gelmektedir. Meyve sapı bu zıt yönlerde çekilmeye dayanamaz ve kopar.

2- Bir Ağacın Yapraklarının Hareketsiz Durması

Bir ağacın yapraklarının hareketsiz durması, üzerine etki eden net kuvvetlerin 0 olduğunu gösterir. Üzerine etkiyen net kuvvet 0 ise cisimler eğer duruyorsa sabit halini korumaya devam eder.

3- Çayın Taşıma Sırasında Bardaktan Dökülmesi

Bardakta sabit halde duran çay, hareket sırasında sallanmaya maruz kalacaktır. Bardağın sağa sola hareketine karşılık, çay ilk konumunu korumaya devam etmek isteyecektir. Örneğin, ileri doğru giderken aniden durup ardımıza bakarsak, çay bu durmaya tepki gösterir ve hareketine devam etmek ister. Bunun sonucunda bardaktan taşarak dökülür.

4- Çarpışan Araçların Ezilmesi

50 km/sa hızla giden bir araba devamlı bu hızla hareket etme eğilimindedir. Bu araba önündeki araca çarparsa hareketine devam etme isteği, bu aracın çarptığı arabayı ileri doğru zorlamasına ve kaportasında ezilmeye neden olur.

5- Park Halindeki Bir Aracın Hareketsiz Durması

Hareketsiz duran aracın üzerindeki net kuvvet 0 dır. Aracın hareketsiz kalması sürtünme kuvveti, etki – tepki kuvvetleri ile de açıklanabilir. Ancak aracın hareketsiz kalması Newton’un 1. Yasası ile uyumludur.

Yer ile araç arasında etki – tepki kuvveti ve sürtünme kuvveti vardır. Aracı hareketsiz tutan kuvvetler bunlardır. Bu kuvvetlerin bileşkesi 0 olduğundan araç hareketsiz durumunu sürdürmektedir.

6 – Uzaya Atılan Bir Roketin Hareketi

Uzaya atılan bir roket atmosferi ve yer çekim alanını geçtikten sonra motoru dışında herhangi bir kuvvetin etkisinde kalmaz. Sadece motorunun itme gücü vardır. Belli bir süre sonra motorları dursa da roket sabit hızla hareketine devam eder.

Uzayda sürtünme ve yerçekimi olmadığından roketin motoru durur ve çok uzak mesafelere yakıt gerektirmeden gider. Roketi bir gezegene indirmek istersek tekrar motorlarını çalıştırıp yönünü ve hızını değiştirmeliyiz.

7 – Karpuz ve Kavunların El – Ele Atılarak Taşınması

Kamyondan karpuz ve kavun indirirken veya kamyona karpuz ve kavun yüklerken işçiler genelde birbirlerine atarak karpuzları yüklerler. Bu olayda Newton’un 1. Yasası ile açıklanmaktadır. İşçi karpuzu savurduğunda karpuz bir ilk hızla hareket eder, bu hızını koruma eğilimi işçinin elinden çıktıktan sonra diğer işçinin eline kadar hareketini sürdürmesini sağlar.

8 - Bir Çocuğun Salıncakta Sallanması

Bir çocuğu salıncağa bindirir ve salıncağı itersek, salıncağa bir kuvvet uygulamış oluruz. Salıncak bu kuvvetin etkisinde bir ivme kazanır ve harekete başlar. Biz bıraktıktan sonra da salıncak belirli bir yüksekliğe kadar hareketine devam eder. Salıncağın bizim itme kuvvetimiz olmaksızın hareketine devam etmesi, eylemsizlik yasası ile açıklanır.

9 – Ani Fren Yapan Bir Araçtaki Yolcuların İleri Savrulması

Otobüste veya otomobilde seyahat ederken, araç ani fren yaparsa, kendi isteğimiz dışında ileri doğru hareket ederiz. Bu olay vücudumuzun da tüm maddeler gibi eylemsizlik ilkesine uymasından ileri gelmektedir. Bir otobüste ayakta yolculuk ederken, otobüs aniden durursa ileri doğru savruluruz. Çünkü vücut ilk hareketine devam etme eğilimindedir.

10 – Elektrik Motoruna Bağlı Bir Pervanenin Motor Fişi Çekildikten Sonra da Dönmeye Devam Etmesi

Elektrikle ile çalışan bir motora bağlı pervane motorun fişi prizden çekildikten sonra da bir süre dönmeye devam eder. Çünkü pervane ilk hareket halini korumaya çalışmaktadır. Sürtünme kuvveti pervaneyi durduruncaya kadar pervane, bağlı olduğu motor bobini ile birlikte dönmeye devam eder. Eğer sürtünme kuvveti olmazsa motor sonsuza dek aynı hızla dönecektir.

SANATSAL BİLGİ

24/11/2018