Buradasın
Fizik Dersi: Serbest Cisim Diyagramları ve Newton'un İkinci Yasası
youtube.com/watch?v=ZRwyF9yCqd4Yapay zekadan makale özeti
- Kısa
- Ayrıntılı
- Bu video, bir öğretmenin fizik dersinde serbest cisim diyagramları ve Newton'un ikinci yasası konusunu anlattığı eğitim içeriğidir.
- Videoda serbest cisim diyagramlarının ne olduğu açıklanarak başlanıyor ve ardından farklı fizik sistemlerinde (iple bağlı cisimler, birbirine dokunan cisimler, makara sistemleri, sürtünmeli ve sürtünmesiz düzlemde hareket eden cisimler) serbest cisim diyagramlarının nasıl çizileceği detaylı şekilde anlatılıyor. Her bir sistem için etki eden kuvvetler (ağırlık, normal kuvvet, sürtünme kuvveti, ip gerilmesi) gösteriliyor ve Newton'un ikinci yasası kullanılarak net kuvvet hesaplamaları yapılıyor.
- Video, farklı cisimlerin üzerine etki eden kuvvetleri serbest cisim diyagramları üzerinden göstererek, her durum için kuvvetlerin yönlerini ve büyüklüklerini çizerek, net kuvvet hesaplamalarını adım adım göstermektedir. İçerik, bir alıştırma sorusuyla sonlanmaktadır.
- Serbest Cisim Diyagramı ve Newton'un İkinci Yasası
- Serbest cisim diyagramı, bir cisme etki eden tüm kuvvetlerin uygulama noktaları, yönleri ve büyüklüklerinin gösterilmesidir.
- Newton'un ikinci yasasına göre, bir cisme etki eden tüm kuvvetlerin bileşkesi alınarak net kuvvet bulunur ve bu net kuvvet, cismin ivmesine eşittir.
- Birden fazla kütle kullanılarak oluşturulan sistemlerde, bütün kütleler için ayrı ayrı serbest cisim diyagramı çizilerek Newton'un ikinci yasası uygulanabilir.
- 00:34İple Bağlı İki Kütle Sistemi
- İple bağlı iki kütle sisteminde, ortak hareket edecekleri için ikisinde de aynı ivmeğe sahip olurlar.
- Birinci kütleye etki eden kuvvetler: F kuvveti, ağırlık (g₁), zemin tarafından uygulanan normal kuvvet (N₁) ve sürtünme kuvveti (F₁)dir.
- Y ekseninde net kuvvet sıfır olduğundan, m₁'in ağırlığı (g₁) ile normal kuvvet (N₁) toplamı sıfır olmalıdır.
- 02:16İkinci Kütle Sistemindeki Kuvvetler
- İkinci kütleye etki eden kuvvetler: F kuvveti, ip gerilmesi (T₂), sürtünme kuvveti (F₂), ağırlık (g₂) ve zemin tarafından uygulanan normal kuvvet (N₂)dir.
- Y ekseninde net kuvvet sıfır olduğundan, m₂'in ağırlığı (g₂) ile normal kuvvet (N₂) toplamı sıfır olmalıdır.
- X ekseninde net kuvvet, m₂'in kütlesi çarpı ivmesine eşittir ve F kuvveti ile ip gerilmesi arasındaki fark, sürtünme kuvvetinden çıkarılarak hesaplanır.
- 04:12Birbirine Dokunan İki Cisim Sistemi
- Birbirine dokunan iki cisim sisteminde, serbest cisim diyagramlarına F kuvveti en büyük derecesi uygulanır.
- Cisimlerin aralarındaki etki-tepki kuvvetleri, birinci cismin ikinci cisme uyguladığı kuvvet (F₁) ve ikinci cismin birinci cisme uyguladığı tepki kuvveti (F₂) olarak adlandırılır.
- Y ekseninde net kuvvet sıfır olduğundan, her iki cismin ağırlığı ile normal kuvvetlerin toplamı sıfır olmalıdır.
- 07:05Sürtünmeler İhmal Edilmiş Sistemler
- Sürtünmeler ihmal edilmiş iki cisim sisteminde, ip gerilmesi (T) her iki cisme de aynı büyüklükte uygulanır.
- Eğer m₂'nin m₁'den büyük olduğu biliniyorsa, sistem aşağı doğru hareket eder ve ip gerilmesi (T) ağırlıktan (g₁) büyük olmalıdır.
- Dönen bir düzlemde, cismin yukarı çıkması için ip gerilmesi (T) ağırlıktan (g₁) büyük olmalı ve aşağı düşmesi için ağırlık (g₂) ip gerilmesinden (T) büyük olmalıdır.
- 09:50Serbest Cisim Diyagramları
- Cisimlerin ağırlık (g), normal kuvvet (N), sürtünme kuvveti (Fs) ve etkileşim kuvvetleri (F1, F2) gibi kuvvetleri serbest cisim diyagramlarında gösterilir.
- Cisimler temas ettikleri noktada birbirlerine itme kuvveti uygular ve bu kuvvetler ayrı ayrı çizilmelidir.
- İplerle bağlı cisimlerde, iplerin her iki ucunda da aynı büyüklükte (T1 ve T2) kuvvetler bulunur ve yönleri zıttır.
- 16:56Örnek Soru Çözümü
- Yatay düzlemde durmakta olan 3 kg kütleli valize 20 N kuvvet uygulanmaktadır.
- Sürtünme kapasitesi 0,5 olan yatay düzlemde valize etki eden net kuvvetin büyüklüğü hesaplanmaktadır.
- Sürtünmeler ihmal edildiğinde valize etki eden net kuvvet 7 N, sürtünmeler varken ise 9 N olarak bulunmuştur.