Hareket, günlük yaşamımızın ayrılmaz bir parçasıdır. Etrafımızdaki nesnelerin yer değiştirmesi, canlıların hareketi ve hatta gezegenlerin yörüngeleri, hareket kavramının ne kadar geniş bir alana yayıldığını gösterir.
Hareketin Temel Kavramları
Referans Noktası (Başlangıç Noktası)
Bir cismin konumunu ve hareketini belirlemek için seçilen sabit noktadır. Bir cisim, sabit kabul edilen referans noktasına göre zamanla yer değiştiriyorsa, bu cisme hareket ediyor denir. Referans noktası, hareketin tanımlanabilmesi için gereklidir. Örneğin, bir otobüs durağında beklerken yanınızdan geçen arabaların hareketini, durağı referans alarak gözlemlersiniz.
Konum
Bir cismin referans noktasına göre bulunduğu yere konum denir. Bir öğrenci, okul girişinden 50 metre doğuda bulunuyorsa, konumu bu şekilde ifade edilir. SI’da birimi metredir (m).
Konum, referans noktasından başlayıp cismin bulunduğu konuma doğru çizilen konum vektörü ile gösterilir. Bu yüzden vektörel bir büyüklüktür. Konum vektörü ile gösterilir.
Alınan Yol (Mesafe)
Bir cismin hareketi sırasında kat ettiği toplam yolun uzunluğudur. Yön bilgisi içermediği için skaler bir büyüklüktür. Örneğin, bir koşucu, pistte 400 metre koştuğunda aldığı yol 400 metredir.
Yer Değiştirme
Bir cismin harekete başladığı noktadan, son vardığı noktaya doğru çizilen düz çizgi (doğrusal uzaklık) hareketin yer değiştirmesini ifade eder. ile gösterilir.
Örneğin, bir koşucu, pistte tam bir tur attığında başlangıç noktasına geri döner, bu nedenle yer değiştirmesi sıfırdır.
Sürat
Alınan yolun geçen zamana oranıdır. Cismin ne kadar hızlı hareket ettiğini gösterir. Birimi metre/saniye (m/s)’dir. Skaler bir büyüklüktür.
Formül: Sürat = Alınan Yol / Geçen Zaman
Bir araba 100 kilometrelik yolu 2 saatte alıyorsa, sürati 50 km/saattir.
Anlık Sürat
Anlık hızın büyüklüğüdür. Birimi metre/saniye (m/s)’dir. Skaler bir büyüklüktür. Araçlarda bulunan sürat göstergesindeki anlık olarak okunan değer anlık sürati vermektedir.
Ortalama Sürat
Bir hareketlinin tüm hareketi boyunca aldığı yolun tamamının hareket süresine oranıdır. Vort ile gösterilir, birimi metre/saniye (m/s)’dir. Skaler bir büyüklüktür.
Formül: Alınan toplam yol / Hareket süresi
Hız
Yer değiştirmenin geçen zamana oranıdır. Hem büyüklük hem de yön bilgisi içerir. Birimi metre/saniye (m/s)’dir. Vektörel bir büyüklüktür.
Formül: Hız = Yer Değiştirme / Geçen Zaman
Kuzey yönünde 60 km/sa hızla giden bir trenin hızı bu şekilde ifade edilir.
Anlık Hız
Bir cismin belirli bir andaki hızıdır. Hız göstergelerinde görülen değerler anlık hızı temsil eder. Örneğin, bir bisikletçinin hız göstergesinde 15 m/s değeri okunuyorsa, bu onun anlık hızıdır.
Ortalama Hız
Toplam yer değiştirmenin toplam zamana bölünmesiyle bulunur. Hareket boyunca genel hız eğilimini gösterir.
Formül: Ortalama Hız = Toplam Yer Değiştirme / Toplam Zaman
Örneğin, bir yolculukta başlangıç ve bitiş noktası arasındaki mesafe 200 km ise ve bu mesafe 4 saatte alındıysa, ortalama hız 50 km/saattir.
İvme
Hızın birim zamandaki değişimidir. Bir cismin hızının artma veya azalma oranını gösterir. Birimi metre/saniye kare (m/s²)’dir.
Formül: İvme = Hız Değişimi / Geçen Zaman
Duran bir araç, 5 saniye içinde 20 m/s hıza ulaşıyorsa, ivmesi 4 m/s²’dir.
Örnek Soru
Bir araç batıya doğru 80 km gidiyor ve daha sonra güneye 60 km yol alıyor. Bu araç hareketini 2 saatte tamamladığına göre aracın ortalama hızını ve süratini hesaplayınız.
Çözüm
Ortalama hız = yer değiştirme/zaman demiştik. Aracın başlangıç ve bitiş noktasını birleştirdiğimizde gittiği yol ile birlikte bir dik üçgen elde ederiz. Aracın yer değiştirmesi oluşan dik üçgenin hipotenüsüdür. Dik kenarları 80 km ve 60 km olan dik üçgenin hipotenüs uzunluğunu yani aracın yer değiştirmesini aşağıdaki gibi buluruz.
- yazılır ise = 100 km bulunur.
- formülünde değerler yerine yazılırsa v=100/2 = 50 km/saat bulunur.
Sürat= demiştik. Aracın aldığı yollar toplanarak toplam yol hesaplanır ve formülde değerler yazılıp sürat bulunur.
- 80+60=140 km
- Sürat=140/2=70 km/saat
Hareket Türleri
Hareketler, cisimlerin nasıl hareket ettiklerine göre farklı kategorilere ayrılır. Başlıca hareket türleri şunlardır:
- Öteleme Hareketi:
- Tanım: Bir cismin tüm noktalarının aynı miktarda ve aynı yönde yer değiştirdiği hareket türüdür.
- Özellikleri:
- Cismin şekli ve boyutları değişmez.
- Tüm parçalar aynı hız ve yönde hareket eder.
- Örnekler:
- Araba Yolculuğu: Düz bir yolda ilerleyen bir araba, öteleme hareketi yapar.
- Yürüyen İnsan: Bir kişi düz bir çizgide yürüdüğünde, vücudunun tüm noktaları birlikte hareket eder.
- Dönme Hareketi:
- Tanım: Bir cismin sabit bir eksen etrafında dönmesiyle gerçekleşen harekettir.
- Özellikleri:
- Cismin farklı noktaları farklı hızlarla hareket edebilir.
- Eksen etrafındaki dönme nedeniyle merkezkaç kuvvetleri oluşur.
- Örnekler:
- Dönen Topaç: Merkez ekseni etrafında hızla dönen bir topaç.
- Dünya’nın Dönüşü: Dünya, kendi ekseni etrafında dönerek gece ve gündüzü oluşturur.
- Titreşim Hareketi (Salınım Hareketi):
- Tanım: Bir cismin belirli bir denge noktası etrafında gidip gelmesiyle oluşan harekettir.
- Özellikleri:
- Hareket, genellikle periyodiktir ve belirli bir frekansa sahiptir.
- Enerji, potansiyel ve kinetik enerji arasında dönüşür.
- Örnekler:
- Sarkaç: Saatlerde kullanılan sarkaçların ileri geri hareketi.
- Yaylı Sistemler: Bir yaya bağlı kütlenin yukarı aşağı hareketi.
