Dinamik Formülleri Nelerdir?

Dinamik Formülleri

Dinamik, hareket ya da harekette meydana gelen değişimlerin nedenlerini araştırarak kuvvet ile hareket arasındaki bağlantıyı inceleyen mekaniğin bir bölümüdür.

Dinamik Formülleri Prensipleri

Eylemsizlik Prensibi: Bir cisme etki eden kuvvetlerin bileşkesi sıfır oluyorsa; cisim ya bir doğru boyunca sabit hızlı hareket yapar ya da cisim durur.

F_net = 0 olduğu zaman iki durum bulunur:

Eğer ilk hız sıfır ise cisim durmaktadır.
Eğer cisim bir ilk hıza sahip ise aynı hızda yolunda ilerlemeye devam eder.
Temel Prensip: Cisme net kuvvet etki ederse, cismin hareketi ivmeli olur. Kuvvet ile kütle oranlandığı zaman sabit ve ivmeye eşit olur.

F: Net kuvvet (Hareket doğrultusunda) (N)

M: cismin kütlesi (Kg)

A: ivme (m/s²)

F/m = sabit = a, buradan genel olarak; F = m . A formülü elde edilir.

Kütle sabit ise ivme ile net kuvvet doğru orantılı olarak değişir. İvme ile net kuvvetin işareti birbirinin aynısıdır.

Sürtünmenin önemsiz olduğu yerlerde hareket doğrultusuna dik olarak uygulanan kuvvetlerin net kuvvete hiçbir etkisi olmaz. Yani cisimdeki harekete etki etmez. Eğer net kuvvet cismin hareket yönü ile aynı yönde uygulanırsa cisim hızlanan hareket yapar. Fakat cismin hareket yönüne zıt uygulanan net kuvvet, cismin hızını yavaşlatır.

Etki-Tepki Prensibi: Cisim ağırlığı kadar zemine etki ederse, zeminde bu ağırlığa karşı bir tepki kuvveti uygular. Bu etki kuvveti ile tepki kuvveti büyüklük olarak birbirine eşittir ama yönleri zıt olur.

G: cismin ağırlığı.

N: tepki kuvveti; G = -N olur.

Sürtünme Kuvveti

Yatay bir zeminde belirli bir hızda fırlatılan bir cisim belirli bir süre sonra durur. Yavaşlamakta olan cisme hareket yönünün tersinde kuvvet uygulanır. Cisim ile zemin arasındaki kuvvet, sürtünme kuvvetidir.

Durmakta olan cisme kuvvet uygulanırsa cisim ilk etapta hareket etmekte zorlanır. Bunun sebebi sürtünme kuvvetidir. Yani sürtünme kuvveti hareket halinde olan cismi durdurmaya ya da durmakta olan cismin hareket etmesini önlemeye çalışan bir etkendir.

Sürtünme kuvvetinin değeri zemine dik uygulanan N tepki kuvveti ile doğru orantılıdır.

F_s = Sürtünme kuvveti.

K = Sürtünme katsayısı.

N: Tepki kuvveti.

F_s = k . N olur.

Sürtünme katsayısı k; sürtünmenin olduğu yüzeylerin cinsine bağlıdır. Pürüzsüz yüzeylerde sürtünme katsayısı küçük olur.

Sürtünme Kuvvetinin Özellikleri Nelerdir?

Hareket yönüne zıt yönlüdür.
Hareket ettirme özelliği yoktur, hareketi engelleme özelliği vardır.
Sürtünen yüzeyin cinsine bağlı olarak değişir.
Sürtünme kuvveti yok olsaydı hareket eden insanlar duramaz ve durmakta olan insanlar harekete geçemezlerdi.
Hava ile olan sürtünme kuvveti; hava direnci olarak adlandırılır.

Ekstra Bilgiler

Dinamik formüller, mühendislik ve fizik dallarında önemli bir yer tutar. Özellikle mekanik sistemlerin tasarımı ve analizi sırasında bu formüller sıkça kullanılır. Dinamik sistemlerin anlaşılması, otomotivden havacılığa, robotikten inşaat mühendisliğine kadar geniş bir uygulama alanına sahiptir.

Modern teknolojideki ilerlemelerle birlikte, dinamik sistemlerin modellenmesi ve simülasyonu daha da önem kazanmıştır. Bilgisayar destekli mühendislik yazılımları, dinamik analizlerin yapılmasında büyük kolaylık sağlar.

Ayrıca, dinamik formüllerin anlaşılması, günlük yaşamda karşılaşılan problemlerin çözümünde de faydalıdır. Örneğin, araç sürerken hızlanma ve yavaşlama anlarında fark edilen kuvvetler, dinamik prensiplerin bir sonucudur.