Elbette — 3. üniteyi “Hareket ve Kuvvet” olarak kabul edip sık kullanılan temel formülleri açıklayayım. (Eğer senin müfredatta farklı bir konuysa ben yine de bu temel formüller çoğu yerde kullanılır.)
1) Ortalama hız
- Formül: v = s / t
- v: hız (metre/saniye, m/s veya kilometre/saat, km/h)
- s: alınan yol (metre, m veya kilometre, km)
- t: zaman (saniye, s veya saat, h)
Örnek:
Örnek: Bir arabayla 150 km’lik yolu 3 saatte gidersen v = 150 / 3 = 50 km/h olur.
İpucu:
Hesaplarda aynı birimleri kullan: km ile km/h ya da m ile m/s. km/h’yi m/s’ye çevirmek için 3.6’ya böl, m/s’yi km/h’ye çevirmek için 3.6 ile çarp.
2) İvme
- Formül: a = Δv / Δt
- a: ivme (m/s²)
- Δv: hız değişimi (m/s)
- Δt: geçen zaman (s)
Örnek:
Örnek: Hızı 0’dan 20 m/s’ye 5 saniyede çıkınca a = (20−0)/5 = 4 m/s² olur.
Yaygın Hata:
Hız değişimini hesaplarken işaretleri unutma: hız azalıyorsa ivme negatif olabilir (yavaşlama).
3) Newton’un ikinci yasası (Kuvvet)
- Formül: F = m · a
- F: net kuvvet (Newton, N)
- m: kütle (kilogram, kg)
- a: ivme (m/s²)
Örnek:
Örnek: 3 kg’lık bir cisme 2 m/s² ivme kazandıran net kuvvet F = 3·2 = 6 N’dir.
İpucu:
Bu formül özellikle hareketle ilgili problemlerde çok işe yarar: önce ivmeyi bul, sonra kuvveti hesapla (veya tersine).
4) Ağırlık (yerçekimi kuvveti)
- Formül: W = m · g
- W: ağırlık (N)
- m: kütle (kg)
- g: yerçekimi ivmesi (Dünya’da yaklaşık 9.8 m/s² — okullarda genelde 10 m/s² kullanılır)
Örnek:
Örnek: 2 kg’lık bir cismin ağırlığı W = 2·9.8 ≈ 19.6 N (yaklaşık 20 N).
Yaygın Hata:
Kütle (kg) ile ağırlık (N) karıştırılır. Kütle sabittir; ağırlık yerçekimine bağlıdır ve Newton cinsindendir.
5) Momentum
- Formül: p = m · v
- p: momentum (kg·m/s)
- m: kütle (kg)
- v: hız (m/s)
Örnek:
Örnek: 4 kg’lık bir cismin hızı 3 m/s ise p = 4·3 = 12 kg·m/s’dir.
6) İş
- Formül (basit durumda): W = F · s (kuvvet ile yoldaki çarpımı)
- W: iş (Joule, J)
- F: uygulanan kuvvet (N)
- s: kuvvet doğrultusunda alınan yol (m)
- Daha genel: W = F · s · cosθ (kuvvet ile yol arasındaki açı θ)
Örnek:
Örnek: 10 N’luk kuvvetle 2 m boyunca itersen W = 10·2 = 20 J iş yapılır (aynı doğrultuda ise).
Yaygın Hata:
İş yapılıp yapılmadığına karar verirken kuvvetin hareket doğrultusuyla bileşkesine bak: dik kesişimde iş sıfır olabilir (ör. yatay yürürken ağırlık yer değiştirme dik olmadığından yerçekimi iş yapmaz).
7) Güç
- Formül: P = W / t veya P = F · v
- P: güç (Watt, W)
- W: yapılan iş (J)
- t: zaman (s)
- F·v formülü: sabit kuvvet ve sabit hız durumunda
Örnek:
Örnek: 100 J’lik işi 5 s’de yaparsan P = 100/5 = 20 W olur.
8) Basınç
- Formül: p = F / A
- p: basınç (Pascal, Pa; 1 Pa = 1 N/m²)
- F: dik kuvvet (N)
- A: kuvvetin uygulandığı alan (m²)
Örnek:
Örnek: 200 N’luk kuvvet 0.1 m² alana uygulanırsa p = 200 / 0.1 = 2000 Pa olur.
İpucu:
Aynı kuvvet daha küçük alana uygulanırsa basınç artar — topuklu ayakkabı ile aynı kuvvet daha küçük alan oluşturduğu için zemine daha fazla basınç uygular.
9) Yoğunluk (çoğu üniteyle bağlantılıdır)
- Formül: ρ = m / V
- ρ: yoğunluk (kg/m³ veya g/cm³)
- m: kütle
- V: hacim
Örnek:
Örnek: 2 kg kütlesinde ve 0.002 m³ hacminde bir cisim ρ = 2 / 0.002 = 1000 kg/m³ (suya yakın yoğunluk) olur.
Kısa özet/tavsiyeler:
- Her zaman birimleri kontrol et: m, s, kg, N, J, W gibi.
- Soruda verilenleri uygun birimlere çevirip adım adım yerine koy.
- Formülleri ezberlemek yerine ne anlama geldiklerini anlamaya çalış: örneğin F = m·a “kütle ne kadar büyükse aynı ivmeyi sağlamak o kadar çok kuvvet ister”.
Yaygın Hata:
En sık yapılan hatalar: birimleri karıştırmak (km/h ile m/s karışması), kütle ile ağırlığı karıştırmak ve iş formülünde kuvvet ile hareketin yönünü hesaba katmamak.
🤔 İlgili Sorular:- Bu bilgi gerçek hayatta ne işime yarayacak?
- Hız ve ivmeyi ölçerken birimleri nasıl doğru şekilde dönüştürürüm?
- F = m·a kullanarak günlük hayattan bir problemi (örneğin bir bisikleti hızlandırma) nasıl çözerim?