İvme

Çembersel hareketin en zor konusu olarak, merkezcil kuvvet ve ivmenin bağlı olduğu değişkenlerin analizi gösterilebilir. Bu konuda, deneyler ve simülasyonlar yaparak merkezcil kuvvetin matematiksel modelini çıkarmak ve matematiksel hesaplamalar yapmak gerekmektedir.

Kaydırakta ivme, sürücünün hızının hızla değişmesi nedeniyle artar.

İvmenin yönü, hızın değişim yönüne bağlıdır. - İvme ve hız aynı yönü gösteriyorsa, cisim hızlanır. - İvme ve hız zıt yönleri gösteriyorsa, cisim yavaşlar.

İvme, iki farklı yöntemle hesaplanabilir: kuvvetten ivme hesaplama ve hız farkından ivme hesaplama. Kuvvetten ivme hesaplama için kullanılan formül: F = m × a, burada: - F: Kuvvet (Newton, N); - m: Kütle (kilogram, kg); - a: İvme (metre bölü saniye kare, m/s²). Hız farkından ivme hesaplama formülü ise: a = Δv / Δt, burada: - a: İvme; - Δv: Hız değişimi (son hız - ilk hız); - Δt: Zaman değişimi (son zaman - ilk zaman). Resim olarak hesaplama örneği için, aşağıdaki web siteleri kullanılabilir: - hesaplama.lol: İvme hesaplayıcı aracı sunar; - notbu.net: İvme hesaplama ile ilgili resimli örnekler içerir.

Yerden 2 metre yükseklikten atılan bir cismin yere çarpma hızı, serbest düşme hareketi nedeniyle 10 m/s² yerçekimi ivmesi ile her saniyede hızı 10 m/s artacağı için 20 m/s olacaktır.

Hızını 4 saniye içinde 6 m/s'den 14 m/s'ye çıkaran bir aracın ivmesi 2 m/s²'dir. Hesaplama: a = (v₂ - v₁) / t = (14 m/s - 6 m/s) / 4 s = 8 m/s / 4 s = 2 m/s².

Kuvvet ve büyüklük arasındaki ilişki, kuvvetin büyüklüğünün cismin kütlesi ve ivmesi ile doğru orantılı olmasıdır. Bu ilişki, Newton'ın İkinci Hareket Yasası ile ifade edilir: F = m.a. Burada: - F: Kuvvet, - m: Cismin kütlesi, - a: İvmedir.

Evet, "ivme" ve "akselerasyon" aynı şeyi ifade eder. İvme, bir cismin hızındaki değişimi, yani hızının zamana bağlı türevini ifade eder.

Sabit ivme ile düzgün doğrusal hareket aynı şey değildir. Düzgün doğrusal hareket, bir doğru boyunca hareket eden cismin eşit zaman aralıklarında eşit yollar kat etmesi durumudur ve bu durumda ivme sıfırdır (a=0). Sabit ivme ise, hareket eden cismin birim zamanda hızında meydana gelen sabit değişikliği ifade eder.

İvme, kütleye bağlıdır çünkü bir cisme uygulanan kuvvetle doğru orantılıdır ve cismin kütlesiyle ters orantılıdır. Yani, aynı kuvvet farklı kütlelere uygulandığında, daha büyük kütleye sahip cisim daha küçük bir ivme kazanır.

Basit sarkaçta maksimum ivme, cisim denge konumundan en uzak noktada olduğunda gerçekleşir.

Bir aracın 3 saniye boyunca hızını 12 m/s artırması durumunda ivmesi 4 m/s²'dir. Hesaplama formülü: İvme (a) = (Son hız (v) - İlk hız (u)) / Zaman (t). Veriler: - Son hız (v) = 12 m/s - İlk hız (u) = 0 m/s (araç başlangıçta duruyordur) - Zaman (t) = 3 s Hesaplama: a = (12 m/s - 0 m/s) / 3 s = 4 m/s².