Burada eylemsizlik var mı?
Yazan : Nuri Balta | Yayınlanma tarihi: Ara 08 2007 | Kategori: Öğrencinin Sorusu
Hep öğrenciler mi soru soracak. Elbette hayır. Geçenlerde ben bir soru hazırladım ve öğrencilere sordum. Soru şöyle:
Masa üzerindeki çemberin içinde bulunan bilyeye bir ilk hız veriliyor. Çemberde ve masada sürtünme olmadığına göre bilye sürekli çemberin içinde döner mi?
Şayet evet diyorsanız o zaman bilyenin bu şekilde dönmesi eylemsizliğinden mi acaba?
Eğer evet diyorsanız peki bilyeye etki eden tepki kuvveti var bunu nasıl açıklarsınız?
Soruyu cevaplamadan önce eylemsizliğin tanımına bakmakta fayda var. Bakalım burada anlatılan durum eylemsizlik ile çelişiyor mu, çelişmiyor mu?
Eylemsizlik: Bir cisme bir dış kuvvet (bileşke kuvvet) etki etmedikçe, cisim durgun ise durgun kalacak, hareketli ise sabit hızla doğrusal hareketine devam eder.
Şimdi bizim masa üzerinde çember içinde dönen cismimize bir dış kuvvet etki ediyor mu? Evet ediyor. Nedir o? Tabi ki çemberin bilyeye uyguladığı tepki kuvveti. Öyleyse bu sistemde eylemsizlik yok.
Ayrıca bilye sabit hızla doğrusal hareketine devam ediyor mu? Elbette hayır. Çünkü bilye hem doğrusal yolda ilerlemiyor hem de hızı sabit değildir. Öyleyse yine eylemsizlik korunmuyor.
Peki o zaman neden bilye sürekli hareketine devam ediyor? Cevabını okuyucularımızdan bekliyoruz.
Nuri Balta
12 Responses to “Burada eylemsizlik var mı?”
Leave a Reply
You must be logged in to post a comment.
on 11 Ara 2007 at 3:47 pm 1 leventkay20 said …
cisme sürekli olarak çember merkezinden dışarı doğru bir merkezkaç kuvveti etki etmektedir.bu kuvvet sayesinde bilye çemberde düşmeden dolanabilmektedir.
on 11 Ara 2007 at 4:01 pm 2 yilmaz_orenc said …
ortak kütle merkezi yerinde kalır ama bağıl olarak bilye çember göre çember içinde dairesel hareket yapar.Masaya göre farklı hareket eder.
on 13 Ara 2007 at 10:56 pm 3 Ali GÖKBAYRAK said …
öncelikle şunu söyleyeyim merkezkaç diye bir kuvvet yoktur o kuvvetin adı merkezcil kuvvettir…
soruyla ilgili şunu söyleyeyim:
1. kanunda bir SİSTEME dışarıdan bir kuvvet…. şeklinde olacak. Burada sistemimiz çember+bilye o halde sistemimize dışarıdan bir kuvvet etki etmiyor. Oradaki tepki kuvveti de bilyenin sürekli dönmesini saylayan merkezcil kuvvettir.
on 18 Ara 2007 at 6:32 am 4 Avci said …
Merhaba,
Nuri bey, katılımını için teşekkürler. Sorunuzu tam anladığımı sanmıyorum. Kastettiğiniz, çember ve bilyenin masa üzerinde birlikte hareketi mi, yoksa sadece merkezcil kuvvetin meydana gelişini örneklemek ve düşündürmek için mi?
İlk okuduğumda ikinci şekilde olduğunu düşündüm ve sunuluş şeklini çok da beğendim. Eğer buysa, çok usturuplu bir dairesel hareket konusuna giriş sorusu olur. Bence şahane bir kurgu. Öğrenci elbette cevap veremeyecek(ihtimalle) ama tartışma oluşturabilirse de herkes bilgilerinin ne işe yaradığını anlamaya başlayacak. Merak uyandıracak bir zihin jimnastiği olabilir.
Sonra cevap veren arkadaşların ifadelerini okuyunca aklıma birinci söylediğim hareket olabileceği düşüncesi geldi ki, bunu lise öğrencisi konu sonunda belki hayal edebilir.
Bu zor duruma göre, kanımca, önce bilyenin hızının çemberin içine teğet bir bileşeni olduğunu kabul ederek başlarsak, çemberin de cisme göre kütle oranının durumuna göre, oldukça karmaşık bir hareket olur. Momentumların da dikkate alınması gerekir. Haliyle çember ile birlikte dairesel hareket yapması da sadece ihtimallerden biri olur. Bu arada çember de bilye gibi masada çeşitli hareketler yapacaktır. Çünkü masa sürtünmesiz. Herhalde bunu sormamışsınızdır.
on 18 Ara 2007 at 12:35 pm 5 Nuri Balta said …
Arkadaşlar değerli yorumlarınız için teşekkürler. Fakat soru biraz yanlış anlaşılmış. Bu soruda çember ve masa sürtünmesiz, ayrıca çember masaya sabitlenmiştir.Diğer türlü Avcı’nın dedeği gibi çom karmaşık bir hareket olur.
Diğer taraftan sitemizin bu şekilde yoğun ilgi görmesi gerçekten bizleri haddinden fazla memnun etmektedir. İlk başladığımızda hayallerimizden birisi buydu. Katkılarınızla daha güzel günlere ulaşacağımızı ümit ediyorum.
Bu arada Sivastan çok tertipli, çok düzenli yazılı örneklerini gönderen kıymetli Hüseyin maden beye teşekkür ederim.
on 19 Ara 2007 at 4:00 am 6 Avci said …
O halde,
Cisimler üzerine etki eden dış kuvvet olmadıkça durumunu korumak ister. Burada da cismin üzerine etki eden kuvvetlerden biri dengelenmemiş. Bu durumda bu dengelenmemiş kuvvet yönünde bir ivmesi olmalı. Diğer taraftan şimdiye kadar gördüğümüz örneklerde,
1. Cisim toplam ivme yönünde hareket ederdi.
2. Net kuvvetin o anki hareket doğrultusunda bileşeni yoksa hızının BÜYÜKLÜĞÜ değişmezdi.
O halde bu cisimin hızının büyüklüğü değişmeyecek ama ivmesi de olacak. Bu ivme(ve kuvvet) cismin hızının yalnız YÖNÜNÜ değiştirecek şekildedir. Böylece ilk kez bir ivmenin hareket yönünde olmadığı bir durumla karşı karşıyayız.
Selamlar
on 20 Ara 2007 at 12:28 am 7 einstein said …
nuri bey sorunuz için teşekkür ederim.burada iki durum söz konusu olabilir sistemi bir dışardan bir de sistemi içerden incelemek gerekiyor dışardan bakıdığında sabit hızla ve etki eden net kuvvet sıfır olarak görülücektir eyelemsizliğe sahiptir sistemi içerden incelersek bilye kendini merkeze çeken kuvveti hissedecektir bilye merkezcil kuvvetin etkisinde olacaktır net kuvvet sıfırdır diyemeyiz o zaman harekete sebebiyet merkezcil kuvvetin kendisidir eylemsizlik söz konusu değildir
on 24 Ara 2007 at 6:25 pm 8 sedef26 said …
Bu hareket dairesel hareketin kendisidir. Çemberin merkezine yönelmiş net kuvveti çemberin tepki kuvveti oluşturur ve bilyeyi sürekli merkeze düşecek şekilde iter. Ayrıca hız değişim vektörünün yönü de net kuvvetle aynı yöndedir. bu harekette net kuvvet olduğu için eylemsizlik sözkonusu değil.
on 25 Ara 2007 at 10:59 am 9 Avci said …
Ben de bir tane sorayım; merkezinden geçen bir eksen etrafında dönen bir platformun bir yanında eni boyu verilmiş bir dikdörtgen prizma dursun. Sürtünme yok ama prizmanın merkezden dışarıdaki tarafındaki yüzüne yaslanan sabitlenmiş bir takoz bulunsun. Takoz prizmanın savrulmasını önlemekte. Bu takozun üst noktası ise prizmanın ağırlık merkezinden biraz aşağıda kalmakta.
Şimdi platformun hızı bir değere ulaştığında prizmanın takozu aşıp devrileceği anda açısal hızın değerini hesaplamak isteyelim. Prizmanın konumu, kütlesi; takozun boyutları, konumu vs verilmiş olsun.
Şu halde soruyu platform üzerindeki gözlemciye göre çözmek için merkezkaç kuvveti ve ağırlık kuvvetini kullanmak kafi gelecektir. Bu çözüm yolunu bir kenara bırakalım.
Eğer dışarıdaki, eylemsiz gözlemci için bu soruyu çözmek isterseniz hangi kuvvetlerle, nasıl açıklarsınız?
on 03 Oca 2008 at 10:53 pm 10 www.ossfizik.com said …
Biraz geçte olsa yorumum: Soru ilk anlaşılan haliyle öok kaliteli idi. Yani çemberde hareket ederken. Fakat çember sabit ise çok kolay. Öncelikle enerjinin korunumu var. Çünkü dış kuvvet sıfır ve sürtünme yok. Bilyenin en alttaki kinetik enerjisi potansiyele dönüşüyor. Dönerken düşmemesinin sebebi tabiiki dairesel hareket ve merkezcil kuvvet. Rayın tepkisinin ve ağırlığın merkeze olan bileşeni FC=mv2/r bağıntısına uyarak dönme sğlanıyor. webmaster@ossfizik.com
on 12 Şub 2008 at 3:49 pm 11 quantum3342 said …
merkez kaç kuvveti denilen kuvetin çemberin en üst kısmında bilyenin mg sine eşit olması sonucu ve belli bir hızının olması sonucu böyle bir dönme hareketi gözlenebilir
başka şekilde ifade edersem:
en alt kısımdaki kinetik enerjisi BÜYÜKEŞİT en üst kısımdaki potansiyel enerjisi
bu eşitliğin olduğu sürece bilye dönmeye devam eder
doğruysa lütfen mail atın
cihan_okcu33@hotmail.com
on 12 Şub 2008 at 3:53 pm 12 quantum3342 said …
AYRICA ŞU ŞEKİLDE EYLEMSİZLİK OLABİLİR BU SİSTEM SÜREKLİ BU ŞEKİLDE HAREKET ETTİĞİ İÇİN, işaretlenen noktalarda hız hep aynı kaldığı için belki bu şekilde bir eylemsizlikten söz edilebilir