İvme

M (kütle) ve a (ivme) farklı fiziksel büyüklüklerdir. Kütle, bir cismin sahip olduğu madde miktarını ifade eden temel bir fiziksel büyüklüktür ve evrendeki tüm cisimler için değişmez bir özellik taşır. İvme, bir nesnenin hızının değişim oranıdır, yani nesnenin ne kadar hızlı değiştiğidir. Kütleçekim bir ivme değildir, bir kuvvettir ancak ivmeli harekete sebep olur.

İvme ve hız zıt yönlü olursa cisim yavaşlayan hareket yapar. Örneğin, fren yapan bir araba durumunda hız ileriye doğru iken ivme geriye doğrudur.

Yol-ivme-zaman grafiği hakkında bilgi bulunamadı. Ancak, ivme-zaman grafiği şu şekilde bulunabilir: Hız-zaman grafiği gereklidir. Eğim hesaplanır. Grafik çizilir. Ayrıca, ivme-zaman grafiğinin altında kalan alan, hızdaki değişim miktarını verir.

Asansördeki ivme, aşağıdaki formülle hesaplanır: EA = (T / m) - g. EA: Asansör ivmesi (m/s²). T: Asansör motorunun gerilim kuvveti (N). m: Asansör kütlesi (kg). g: Yerçekimi ivmesi (9,81 m/s²). Örnek bir hesaplama: Gerilim kuvveti 1500 N ve asansör kütlesi 400 kg olduğunda: EA = (1500 / 400) - 9,81 = 3,75 - 9,81 = -6,06 m/s².

İtme formülü: I = F × Δt şeklindedir. I: İtme (Newton.saniye - N.s); F: Kuvvet (Newton - N); Δt: Zaman (saniye - s). İtme, bir cisme etki eden kuvvet ile kuvvetin etkime süresinin çarpımına denir ve vektörel bir büyüklüktür.

Dönen bir cismin ivmesinin merkezcil olmasının nedeni, hızın yönünün sürekli değişmesidir. Düzgün dairesel hareket sırasında hızın büyüklüğü sabit kalsa da, hız vektörü dairenin yarıçapına dik olacak şekilde sürekli yön değiştirir. Merkezcil ivme, cismin eğri boyunca hızının karesinin, cismin merkezden olan uzaklığına bölünmesiyle hesaplanır (ac = v²/r).

Hareketli bir cismin birim zamandaki hız değişimine ivme denir. İvme, vektörel bir büyüklük olup "a" sembolü ile gösterilir ve birimi m/sn²'dir. İvmenin olması için mutlaka hızın değişmesi gerekir.

Hızın ivmeyle azalması, negatif ivme (yavaşlama) anlamına gelir. İvme, hızın zamanla değişim hızıdır ve hızın azalması, ivme vektörünün hız vektörüne zıt yönde olması durumunda gerçekleşir. Örneğin, hızı 12 m/s olan bir kamyonun sürücüsü frene bastığında, kamyon düzgün ivmeli hareket yaparak 3 saniyede durur.

Konum-zaman grafiği sorularını çözmek için aşağıdaki adımlar izlenebilir: 1. Eğimin hesaplanması: Bir konum grafiğinin eğimi, nesnenin hızını temsil eder. 2. Zaman aralıklarının yorumlanması: Zaman eksenini ikiye bölmek, hızın değişim yönünü anlamaya yardımcı olabilir. 3. Yer değiştirme ve alınan yolun hesaplanması: Yer değiştirme, son konum ile ilk konum arasındaki farktır. 4. Ortalama hızın hesaplanması: Ortalama hız, alınan yolun geçen zamana bölünmesiyle bulunur. Konum-zaman grafiği soruları ile ilgili daha fazla bilgi ve çözüm örnekleri için aşağıdaki kaynaklar kullanılabilir: evrimagaci.org sitesindeki "Hız ve İvme Formülü, Konum-Zaman Grafiği ve Hız-Zaman Grafiği Nasıl Okunur?" başlıklı yazı; eba.gov.tr'deki "Düzgün Doğrusal Hareketin Konum-Zaman Grafiği Çizme" ve "Düzgün Doğrusal Hareketin Konum-Zaman Grafiğini Yorumlama" başlıklı içerikler.

İvme-zaman grafiği çizmek için şu adımlar izlenebilir: 1. Y ekseninde ivmeyi, x ekseninde ise zamanı işaretleyin. 2. Cismin ilk ivmesini y eksenine işaretleyin. 3. Cismin ivmesindeki değişiklikleri dikey çizgilerle gösterin. 4. Her değişiklik için, ivmenin yeni değerini y eksenine işaretleyin. İvme-zaman grafiğinden elde edilebilecek bilgiler: Sabit ivme: Grafik düz bir çizgiyse, cisim sabit bir ivmeye sahiptir. Artmakta olan ivme: Grafik yukarı doğru eğimliyse, cismin ivmesi artmaktadır. Azalan ivme: Grafik aşağı doğru eğimliyse, cismin ivmesi azalmaktadır. Negatif ivme: İvme, y ekseninin altında negatif değerlere düşerse, cisim yavaşlamaktadır. İvme-zaman grafiği, cismin hızı ve yer değiştirmesi gibi bilgileri de sağlayabilir.

İvmenin formülü günlük hayatta doğrudan kullanılmayabilir, ancak ivme kavramı, çeşitli alanlarda pratik uygulamalara sahiptir. İvme formülünün kullanıldığı bazı alanlar: Otomotiv: Arabanın fren yapması veya hızlanması gibi durumlar ivme sayesinde fark edilebilir. Elektronik ve Teknoloji: İvme sensörleri, cep telefonları, oyun sistemleri ve araçlarda savrulmayı önleyici sistemlerde kullanılır. Uzay Teknolojisi: Uydu izleme sistemlerinde ivme ölçümleri yapılır. İvme formülünün kendisi (a = Δv / Δt) ise, bir cismin belirli bir zaman aralığındaki ortalama ivmesini, cismin başlangıç ve bitiş hızlarına dayanarak hesaplar.

Bir binanın çatısından aşağı düşen kiremit, 30 m/s hızla yere çarptığına göre çatının yerden yüksekliği 45 metredir. Bu sonuca, "v² = v₀² + 2 g h" formülü kullanılarak varılır. v son hız (30 m/s); v₀ başlangıç hızı (0 m/s); g yerçekimi ivmesi (10 m/s²); h çatının yerden yüksekliği. Formülde değerler yerine konulduğunda: 30² = 2 10 h 900 = 20h h = 45 metre sonucu elde edilir.

9. sınıf fizik ders kitabı 125. sayfa cevapları, kullanılan ders kitabı yayınevine göre değişiklik gösterebilir. MEB Yayınları: Bu yayınevine ait 9. sınıf fizik ders kitabının 125. sayfa cevapları, "okulsoru.net" ve "derskonum.com" sitelerinde bulunabilir. Hecce Yayınları: Bu yayınevine ait 9. sınıf fizik ders kitabının 125. sayfa cevapları, "evvelcevap.com" sitesinde mevcuttur. Tuna Matbaa Yayınları: Bu yayınevine ait 9. sınıf fizik ders kitabının 125. sayfa cevapları, "sinifevraklari.com" sitesinde yer almaktadır. Cevapların kesin doğruluğu garanti edilmez; karşılaştırma amacıyla kullanılması önerilir.

Konum-zaman grafiğinden anlık sürat, grafiğin o andaki eğiminden bulunabilir. Örnek: Morsun t=2 s'deki hızını bulmak için, grafiğin t=2 s'deki eğimi hesaplanır. Eğim, "Δx/Δt" formülü ile bulunur. İki nokta seçilerek, bu noktaların x ve t değerleri belirlenir. Seçilen noktalar ve değerleri: (0 s, 1 m) ve (4 s, 3 m). Eğim hesaplaması: (3 m - 1 m) / (4 s - 2 s) = -1 m/s. Bu durumda, morsun 2 s'deki anlık hızı -1 m/s'dir. Not: Konum grafiğinin eğimi, belirli bir zamandaki hız değerini verir. Düz bir doğru parçasında, eğim sabit olduğu için anlık hız ortalama hıza eşittir.

At² formülü, fizikte düzgün ivmeli hareket yapan bir cismin, başlangıç hızı sıfır ise, t süresi sonunda aldığı yer değiştirmeyi hesaplar. Formülün bileşenleri: A: İvme, metre/saniye kare (m/s²) cinsinden. t: Zaman, saniye cinsinden. s: Yer değiştirme, metre cinsinden. Formül: s = 1/2 a t² şeklindedir. Bu formül, serbest düşme hareketleri, otomotiv mühendisliğinde hızlanma ve frenleme hesaplamaları gibi alanlarda kullanılır.

İvmenin en iyi örneklerinden bazıları şunlardır: Lunaparktaki hız treni. Uçağın kalkışa geçmesi. Asansörün ani hareketi. Salıncağın inişe geçmesi. Kırmızı ışık sönüp de yeşil yanınca ilerlemeye başlayan araba. Yavaş ve sabit bir hızla giden araba. Otobanda hızla ilerleyip diğer araçları sollamaya çalışan araba. Otobanda sabit ve yüksek hızda giden araba. İvme, bir cismin hızının zamana bağlı olarak değişmesi anlamına gelir.

Kgms^-2 birimi, Newton (N)'a eşittir. Çünkü ağırlık (W) = kütle (m) x yer çekimi ivmesi (g) formülü, birimi kg olan kütle ile birimi ms^-2 olan yer çekimi ivmesinin çarpımını ifade eder. Ayrıca, kuvvet (F) = kütle (m) x ivme (a) formülü de kgms^-2 biriminin Newton (N) ile eşdeğer olduğunu gösterir; çünkü SI birim sisteminde kuvvet birimi Newton, kütle birimi kilogram ve ivme birimi de ms^-2'dir.

Hızın türevi, ivmeyi verir. İvme, hızın zamanla değişim hızıdır ve hız grafiğinde herhangi bir noktada, o noktaya teğet doğrunun eğimi olarak tanımlanır.

Hayır, ivmenin alanı hız vermez. İvme, hızın zamana göre değişimini ifade eder ve genellikle metre/saniye² (m/s²) birimiyle ölçülür. Hızı bulmak için, yer değiştirmenin zamana bölünmesi gerekir.

İvme-zaman grafiğinde düzgün doğrusal hareket, ivme değerinin sıfır olduğu durumlarda gözlemlenir. İvme-zaman grafiğinde: Eğim sıfır olduğunda, hız da sıfır olur ve cisim durur. Eğim sabit ve işareti pozitif olduğunda, ivme de sabit ve pozitiftir. Düzgün doğrusal hareketin ivme-zaman grafiği genellikle yatay bir çizgi ile temsil edilir, çünkü ivme sıfırdır. Daha fazla bilgi ve örnek sorular için aşağıdaki kaynaklar kullanılabilir: acikders.ankara.edu.tr; megep.meb.gov.tr; eba.gov.tr.