fizik

Kuvvet,bir cismin başka bir cisme uyguladığı itme ve çekmedir. Kuvvetin temel özellikleri Newton''un üç hareket yasasında özetlenmiştir.Newton'un birinci yasasının sonuçlarından biri, duran bir cisme etkiyen toplam kuvvetin  sıfır olduğudur.Cisme etkiyen toplam kuvvet, ona ayrı ayrı etkiyen kuvvetlerin toplamına eşittir.Bu deneyde birinci yasanın inceleyeceğiz.

Bir kuvvet hem büyüklüğü hem de yönüyle tanımlanır (böyle hem büyüklüğü hem de yönü ile tanımlanan niceliklere vektör adı verilir). Bir kuvvet genel olarak, kuvvetin yönünü belirten bir okla gösterilir. Okun uzunluğu, istenilen herhangi bir ölçeğe göre, kuvvetin büyüklüğünü seçecek biçimde gösterilir. Örneğin, düşeyle 30⁰'lik açı yaparak etkiyen 4 Newtonluk bir kuvveti göstermek için,önce düşey doğrultuyu belirtmek üzere bir doğru çizilir.Sonra, kuvvetin doğrultusunu göstermek için ilk doğruyla 30^0'lik açı yapan ikinci bir doğru çizilir. Son olarak ölçekli biçimde okun uzunluğu belirlenir. Örneğin, ölçek olarak 1 Newton ' 1 cm seçilirse aşağıdaki şekildeki ok 4 cm uzunluğunda olmalıdır. Okun yönü, kuvvetin de yönüdür.Kuvvet gibi, herhangi bir vektör nicelik de ölçekli olarak çizilen bir okla gösterilebilir.

F₁ ve F₂ gibi iki kuvvetin S toplamını bulmak için önce kuvvetler, F_2'!nin başlangıç noktası F_1'in ucuna gelecek şekilde ölçekli olarak çizilmelidir. Sonra aşağıdaki şekilde görüldüğü gibi, F₁�in başlangıç noktasını F_2'nin ucuna birleştiren ok çizilirse, bu S toplamını verir. Tüm vektör nicelikler bu yolla toplanır.

*İki  kuvvetin vektörel olarak toplanmasını

gösteren grafik.           

Üç ya da daha fazla kuvvetin toplamı, kuvvetleri birinin başlangıç noktası başka birinin ucuna gelecek şekilde çizdikten sonra, ilk kuvvetin başlangıç noktasını, son kuvvetin ucuna birleştirerek buluruz.

Aşağıdaki (a) şeklinde, iki kuvvetin toplamı sıfır ise, kuvvetlerin eşit ve zıt yönlü olması gerektiğini gösteriyor. (b) şeklinde, üç kuvvetin toplamının sıfır olması durumunda, bu kuvvetlerin (birinin başlangıç noktası başka birinin ucuna gelecek biçimde düzenlenmeleriyle) bir üçgen oluşturacaklarını ve F_1'in başlangıç noktasının F₃�ün ucuna uzaklığının sıfır olacağını gösteriyor. Üç kuvvet birbirine paralel ve toplamları sıfır ise, üçgen (c) şeklinde görüldüğü gibi çizgiye dönüşür.

          F₁                                                                                                   F₂

                                    F₂                                                              F₁

                                                       (a)                                                                                    (b)

                                                                                                              F₃

                            F₁               F₂

                                      F₃

                       *Toplamları sıfır olan kuvvetlere örnekler.

           a)toplamları sıfır olan iki kuvvet her zaman eşit ve zıt yönlüdür.

           b)toplamları sıfır olan üç kuvvet kapalı bir üçgen oluşturur.

           c)üç kuvvetin paralel olduğu özel durumlarda üçgen bir doğru çizgiye dönüşür.

Eğer iki vektör arasındaki açı biliniyorsa bileşke vektörü cosinüs teoreminden de bulabiliriz.

                         R²=a² + b² + 2ab.cosα

                         Vektörler aşağıdaki gibi bileşenlere ayrılır.

                         y

                                                     F

               Fy

                         θ

                   o                            Fx                      x

               Verilen bir F kuvvetinin yatay bileşeni;

               Fx= F. Cosθ

               Düşey bileşeni;

               Fy= F. Sinθ

               Fizikte kullanılan sinüs teoremi şöyledir:

            F₁                         F₂                               F

                       =                  =                                       θ₂

 Sinθ₁                    Sinθ₂                   Sinθ₃