HAREKET VE KUVVET
Hareket, fizikte mekanik konusu içerisinde yer alır. mekanik ile nesnelerin hareketi ve durgun kalma özellikleri açıklanmaya çalışılır. Böylece evrendeki gezegen ve yıldızların hareketleri açıklanabilir, bina, köprü, gökdelen gibi binalar inşa edilebilir, uçak, gemi ve denizaltı gibi araçlar yapılabilir. Kısaca, dünya ve uzayda var olan veya var olması istenen birçok özellik mekanik konusu ile açıklanabilir.
İnsanların en iyi çok ilgilendiği ve günlük yaşamında karşılaştığı fiziksel olaylardan birisi harekettir. bu nedenle fizik bilimine genellikle hareket konusu ile başlanır.
HAREKET BİLİMİNİN TARİHSEL GELİŞİMİ
Hareket çok eski zamanlardan beri insanların ilgisini çeken bir konu olmakla beraber, sistematiğinin oluşması ancak 1600'lü yıllara denk gelmektedir. Bu çağda batı dünyasında ortaya çıkan Galileo ve Newton, hareket biliminin sistematik özelliğinin oluşmasının temelini atmışlardır. 19. yüzyılın sonlarına kadar bu bilim adamlarının ortaya attığı fikirler büyük oranda kabul görmüştür. Fakat 20. yüzyılda atom ve atom altı parçacıklar üzerinde yapılan çalışmalar ve teknolojideki hızlı gelişim bu bilim adamlarının fikirlerinde bir takım değişiklikler yapılması gerektiğini ortaya koymuştur. Kuantum Mekaniği ve Görelilik Teorisi yapılan bu çalışmalar sonrası, mekaniği ve hareketi daha iyi açıklamışlardır.
HAREKET VE KUVVET KONUSU İÇİN BAZI TEMEL KAVRAMLAR
Skaler ve Vektörel Büyüklükler
Sadece bir sayı ve bir birim ile belirtilen uzunluk, kütle, zaman gibi büyüklüklere skaler büyüklükler denir. 500 metre, 50 m/s, 175 cm, 3 saat gibi büyüklükler skaler büyüklüklerdir.
Vektörel büyüklükler ise, bir sayı ve bir birim yanında yönü de olan büyüklüklerdir. A'dan B'ye 2 saate gitmek vektörel bir büyüklüğü ifade eder.
Uzunluk ve Zaman Birimleri
Hareketi iyi anlayabilmek için ilk olarak temel uzunluk ve zaman ölçülerini bilmek gerekir.
Metre uzunluğun temel ölçü birimidir. Bir metre, Paris'ten geçen, kuzey kutbu ve ekvator arasındaki boyuna çizgi boyunca ölçülen uzaklığın on milyonda birisidir. Bu bir metreyi temsil eden metal çubuk Uluslararası Ağırlıklar ve Ölçüler Bürosu'nda bulunmaktadır.
Bir metrenin uzunluğunu belirlemenin bir başka yolu ise, bilimdeki hızlı gelişmelerden birisi olan ışık hızından yararlanmaktır. Buna göre 1 metre = Işığın boşlukta 1/299,792,458 saniyede yol aldığı mesafedir.
Saniye ise = Sezyum atomunun yayınladığı belli bir dalga boyundaki ışığın, 9192631770 devir yapması için geçen zamandır.
Kütle, enerji, zaman, hız, kuvvet ve sıcaklık gibi bir ölçme aracı ile ölçülebilen büyüklükler fiziksel niceliklerdir. Bu tür büyüklükler genel olarak iki kısımda incelenir. Bunlar:
1) Skaler Büyüklükler
2) Vektörel Büyüklüklerdir.
1) Skaler Büyüklükler
Yalnızca sayılarla ifade edilebilen ve bir birimi olan büyüklüklere denir. Skaler büyüklükler, kütle, sıcaklık, güç, zaman, iş vb. olarak incelenebilir. Örneğin; 3 metre, 5 kilogram, 35 oC, 600 Newton, 220 Volt gibi.
2) Vektörel Büyüklükler
Ölçülen büyüklüklerin bazılarındaki sayısal değer ve birim bazen bu veriyi anlamak için yeterli değildir. Bu büyüklüğün yönü, şiddeti, başlangıç noktası ve doğrultusu da önem kazanır. Örneğin; "Araba Ankara'dan İstanbul'a doğru saatte 90 km/sa hızla hareket ediyor" cümlesinde aracın yönü, doğrultusu ve hızı gibi kavramlar bilinmesi gereken değerlerdir.
Vektörel büyüklük; şiddeti, yönü, doğrultusu ve başlangıç noktası belirlenebilen büyüklüklerdir. Yani yönlendirilmiş doğru parçalarına vetör denir. Vektörel büyüklükleri simgesi üzerine ok işareti konularak skaler büyüklüklerden ayırt edilmektedir.
Işığın kırılması hakkında bilgi
Işığın kırılma indisi farklı bir saydam bir maddeden diğerine giderken yönünde bir değişme olur. İste buna kırılma diyoruz.Bir bardak alıp içine bir kasık koyup bakarsak pek bir farklılık görmeyiz fakat bardağa su doldurursak içindeki kasığı eğilmiş görürüz.
I şığın kırılma indisi farklı bir saydam bir maddeden diğerine giderken yönünde bir değişme olur. İste buna kırılma diyoruz. Bir bardak alıp içine bir kasık koyup bakarsak pek bir farklılık görmeyiz fakat bardağa su doldurursak içindeki kasığı eğilmiş görürüz.
Bardak boşken bardağa bir metal para koyunuz. Bardağa bir pipet aracılığıyla bakarak metali görmeye çalısınız simdi ise bardağı su ile doldurunuz ve çubuk vasıtasıyla tekrar bakininiz. Metal para biraz önce baktığınız yerde mi? Nedenini açıklar mısınız!
Gölde gördüğümüz balıkların hiçte göründükleri yerde olmamaları, gök kuşağının oluşması,çölde insanların serap görmesi gibi bir çok olayın nedenin tamamen kırılmadır...
Işık çok yoğun bir ortama girerken düzlemin normaline doğru yaklaşır.. ve tabiki ışık olayları tersinir olduğu için az yoğun ortama girerken de normalden uzaklaşır.
Kırılma indisi: Işığın her ortamdaki hızı farklıdır. Işığın boşluktaki hızına c dersek ve saydam ortamdaki hızına v dersek kırılma indisi : n=c/v olarak bulunur. Kırılma indisi ışığın rengine bağlıdır,bu nedenle ışık prizmadan geçtiğinde renklerine ayrılır.