YERÜZÜNDE HAREKETLER [10 Sayfa]


Yeryüzünde Hareketler Yerden yükseklikteki bölgelerde hareket eden cisimlerin yaptıkları hareketlere yeryüzünde hareketler denir. Bu hareketlerde; havanın direnci önemsiz sayılırsa cisim her an yerçekimi ivmesine sahip olur. Hava direnci, Hava ortamında hareket eden cisimler daima hava molekülleriyle temas halinde olduklarından aralarında sürtünmeden dolayı bir kuvvet oluşur. Bu kuvvete havanın direnci denir ve Fh = k . a . J2 bağıntısı ile verilir. Burada, k: cisimle hava arsındaki direnç kat sayısı A: cismin hareket doğrultusuna dik olan en büyük kesiti J: cismin hava ortamına göre hızıdır. Eğer cisim duruyor ve hava hareketli ise buradaki J hızı havanın hızıdır. UYARI: Ağırlığın çok küçük olduğu cisimler için havanın direnç kuvveti cismin hızıyla doğru orantılı olur. Yerden yüksekteki bir noktadan serbest bırakılan bir cismin hareketine serbest düşme denir. y Cismin hareketini incelemek için bir koordinat sisteminin orijininden başlatalım. m Cismin bırakıldığı andan itibaren aşağıya doğru yerçekimi, yukarıya doğru havanın direnci kuvvetlerinin etkisinde kalır. Bunların etkisinde cisim, x a = Fnet = G - Fh a = m . g - k A J2 G =mg m m m ivmesi ile hızlanmaya başlar. Hız Fh artınca Fh artar ve cismin ivmesi azalır. İvme azalsada cisim hızlanmaya ve havanın direnci artmaya devam eder. Bu artış havanın direnci cismin ağırlığına eşit oluncaya kadar devam eder. Fh = G eşitliğini sağlayan hıza cismin limit hızı denir. Limit hız hava ortamında hareket eden cisimlerin ulaşabilecekleri maksimum hızdır. O Cisim limit hıza ulaştıktan sonra hareketinin kalan bölümünü sabit hızla sürdürür. G k . A . J2limit Limit hız: Fh = G k . A . J2limit = mg Vlimit = √m . g kA G = mg bağıntısından bulunur. yer ÖRNEK Havanın direncinin etkisinde kalan,serbest düşe bir cismin hız-zaman grafiği nasıl olur? θ ÇÖZÜM Havanın direnci etkisinde serbest düşen cisim azalan ivme ile hızlanır ve limit hıza ulaştıktan sonra sabit hızla hareketini sürdürür. θlimit t Havanın direnci önemsiz kabul edilirse ; a= Fnet = G - Fk = mg - [Ödev İndir]