Newton ‘un Hareket Yasaları , Kanunları Nelerdir ?

Newton un Hareket (Kanunları) Yasaları Nelerdir ?

Sir Isaac Newton, Stephen Hawking ‘in Zamanın Kısa Tarihi kitabında yazılmış en önemli fizik kitabı olarak bahsettiği ve 1686 yılında yazılmış “Principia Mathematica Philosophiae” kitabında bugün artık kendi adıyla anılan bu yasalardan bahsettiğinde 40 lı yaşlarının başındaydı.

Tüm zamanların en tanınmış bu dahi fizikçisi cisimlerin hareket durumundaki değişiklikleri ve nedenlerini inceleyerek 3 temel yasaya dönüştürmüştür. Newton ‘un Hareket Yasaları nın temelinde zamanında Galileo nun yaptığı çalışmalar ve başka bilim adamlarının ortaya attığı fikirler olmakla birlikte Newton hepsini düzenli ve sıralı bir hale getirmiş ve üstelik gerekli karmaşık matematiksel hesaplamalarla birlikte kullanıma hazır hale getirmiştir. Peki nedir bu ünlü Newtonun Hareket Yasaları ( Kanunları ) ?

Newton ‘un Hareket Yasaları ( Kanunları ) Nelerdir ?

1. Yasa: Eylemsizlik

Herhangi bir dış kuvvet etki etmediğinde ya da net kuvvet sıfır olduğunda cisimler duruyor ise durgun halde kalır, hareket ediyor ise sabit hızla hareketine devam eder.

Birinci yasa kulağa çok basit gibi gelse de aslında labaratuvar ortamları haricinde pek uygulanmayacaktır çünkü sürtünme kuvveti yüzünden cisim mutlaka yavaşlayıp duracaktır. Buz üzerinde ilerleyen diski düşünün. Sürtünmenin en aza indiği bu ortamda bile cismin hareketi son bulacaktır.

Birinci yasa kuvvet ve hareket ilişkisini tanımlamak için oldukça yararlıdır.

Arabada giderken virajlarda sizin de savrulmanız içinde bulunduğunuz hareket durumunu korumak içindir ve eylemsizlik yasasının bir sonucudur. Bütün cisimler duruyorsa durmaya, hareket ediyorsa hareketine devam etmek ister, yani içinde bulunduğunuz hali korumak istersiniz. Ve bu halden çıkmak için bir dış kuvvet gereklidir.

 2. Yasa : Kuvvet, Kütle ve İvme İlişkisi

Bir cisim üzerine etki eden kuvvetin büyüklüğü cismin hızını yani hareketini doğrudan etkiler. Yani kuvvet(F) ve ivme(a) doğru orantılıdır. Açıklayalım,

10 N luk kuvvetle ittiğiniz bir cisim mi daha hızlı gider 20 N luk kuvvetle ittiğiniz bir cisim mi? Cevap oldukça basit değil mi, elbette 20 N kazanır.

Peki yan-yana giden iki araç düşünün. Biri 20 tonluk bir tır olsun diğeri ise küçük bir binek araç. İkisinin de vitesini boşa alsak ve aynı kuvvetle itsek hangisi daha fazla ivme kazanır? Küçük araç yani küçük kütle daha fazla ivmelenecektir değil mi? Görüldüğü üzere kütle(m) ile ivme(a) ters orantılı.

Bu orantıları formülize edersek,

F=m.a

yani Nevton un meşhur bağlantısına ulaşırız. Bu bağıntı Dinamiğin Temel Prensibi olarak da bilinir.

İkinci yasa ışık hızına yaklaştıkça geçerliliğini yitirir. O noktada işi Einstein’ın Özel Görelilik Kuramına bırakıyoruz.

3. Yasa : Etki-Tepki Kuvvetleri

Koca bir çuval taş çektiğinizi düşünün. Siz çuvalı çekerken onun da sizi çektiğini hisseder, zorlanırsınız. İşte hissettiğiniz o kuvvet çuvalın size uyguladığı tepki kuvvetidir. Her etkiye karşılık eşit ve zıt yönlü bir kuvvet vardır.

Birinin suratına ya da duvara yumruk attığınızda elinizin acıyacak olması da tepki kuvvetindendir. Yapmayın.

Etki tepki kuvvetleri birbirine eşittir ancak burada cisimlerin birbirinden farklı olduğunda birbirlerine etkilerinin eşit olmayacağını gözden kaçırmamak gerekir. İttiğiniz cisim de size aynı tepki kuvvetini uygular ancak siz örneğin bir top itiyor olun. Burada sizin kütlenizden küçük olan top harekete geçecektir ve siz topun size uyguladığı tepki kuvvetini hissetmeyeceksiniz.  Dünya ve insan arasında da aynı orantısal durum vardır. Etki tepki kuvvet çiftleri her yerde mevcut ama sonuçları ancak cisimlerin boyutlarına göre gözlemlenebilir.

Cisimlerin çok küçük ve çok büyük ölçeklerde bu yasalara uymadığını biliyoruz ancak hareket yasaları o kadar pratik ki hala pek çok alanda kullanılmaktadır. Newton ‘un Hareket Yasaları yeterli gelmediği durumlarda Einstein’ın Genel Görelilik Kuramı imdadımıza yetişecektir.

Özet olarak yazımızda Newton ‘un Hareket ( Kanunları ) Yasaları nelerdir konusundan kısaca bahsettik.