Newton’un Hareket Yasaları
Bilim tarihinde devrim niteliği taşıyan Isaac Newton’un hareket yasaları, evrenin fiziksel davranışını anlamamızda bir dönüm noktası olmuştur. Günlük yaşamdan evrendeki gezegenlerin hareketine kadar geniş bir yelpazede olayları açıklamamıza yardımcı olan bu yasalar klasik mekaniğin temellerini oluşturmaktadır.
Newton yasaları sayesinde Ay’a gitmek mümkün oldu. Yakın uzayda bu yasalar işimize yaramaktadır. Fakat ışık hızına yakın hızlarda cisimlerin hareketleri Newton’un yasalarına uymamaktadır. Bu durumda ise Einstein’in özel görelilik teorisi devreye girmektedir. Fakat bu başka bir yazının konusu. Tekrar konumuza dönecek olursak. Yasaları inceleyerek devam edelim.
1. Yasa:
“Bir cismin üzerine dengelenmemiş bir dış kuvvet etki etmedikçe, cisim hareket durumunu (durağanlık veya sabit hızlı hareket) korur.”
Bir cisme dengelenmiş kuvvetin etki etmesi demek toplam kuvvetin “0” olması demektir. Toplam kuvvetin “0” olduğu bir cisim denge durumundadır. Denge durumundaki cisim başta hareketsizse hareketsiz kalmaya devam eder. Başta hareketli ise sabit hızla hareketine devam eder.
Mesela caddenin ortasında duran bir top olduğunu var sayalım. Top hareketsiz bir şekilde durduğunda üzerindeki kuvvetlerin toplamı sıfırdır yani dengededir. Top ağırlığından dolayı yere kuvvet uygular. Yerde aynı şekilde tepki kuvveti uygular. Bu kuvvetlerin toplamı sıfır olduğu için top durmaya devam eder. Biri vurana kadar da duracaktır.
2. Yasa:
“Bir cismin üzerindeki net kuvvet, cismin kütlesi ile ivmesinin çarpımına eşittir. F=ma”
Bir cisim dengede olmadığı durumda üzerine uygulanan kuvvetlerin toplamı “0” a eşit değil demektir. Yani hareket ettiği durumlarda üzerindeki kuvvetlerin toplamı sıfıra eşit değil demektir.
Bir cismin üzerine uygulanan kuvvet cismi hareket etmeye zorlar. Bu hareket cisme ivme kazandırır. Bu ivme, cisme uygulanan kuvvetin kütleye bölümüne eşittir. Cisim ivme oranında hızlanır.
Gene top örneğini ele alalım. Caddede duran topa biri gelip vurursa top hareket eder. Çünkü artık üzerindeki kuvvet dengelenmiş durumda değildir. Etki eden kuvvetin doğrultusunda hızlanarak hareket eder. Çünkü uygulanan kuvvet cisme bir ivme kazandırır. Bu ivme değeri uygulanan kuvvetin cismin kütlesine bölümüne eşittir.
3. Yasa:
“Her etkiye karşılık eşit büyüklükte ve zıt bir tepki vardır.”
Bir cisme bir kuvvet etki ediyorsa bu cisimde bu kuvvete doğru eşit büyüklükte bir tepki kuvveti oluşur.
Mesela oturduğumuz koltuğa ağırlığımız kadar bir kuvvet uygularız. Bu kuvvet kadar koltukta bize bir kuvvet uygular.
Başka bir örnekle açıklayacak olursak; mesela elimizde ufak bi top olsun ve onu duvara atın. Top atıldığı doğrultuda geri dönecektir. Böylelikle topu tekrar tutabilirsiniz . Top duvara çarptığında duvara bir kuvvet uyguladı. Duvarda karşı bir tepki kuvveti uygulayarak topun geri elimize gelmesini sağladı.