Kuvvet ve Hareket Konu Anlatımı

Günlük hayatımızda pek çok hareketli cisim görürüz. Araba sürmek, topu yuvarlamak, kapıyı açmak, kitap taşımak veya koşmak gibi eylemler hep bir kuvvetin etkisiyle gerçekleşir. Kuvvet, bir cismi hareket ettiren, durduran, yönünü değiştiren ya da şeklini değiştiren etkidir. Hareket ise bir cismin başlangıç noktasına göre yer değiştirmesi olarak tanımlanır.

Bu ünitede, kuvvetin nasıl hesaplandığını, dengeli ve dengesiz kuvvetlerin hareket üzerindeki etkilerini, sabit süratli hareketi ve grafiklerle hareketi nasıl analiz edebileceğimizi öğreneceğiz.

İlk olarak Bileşke Kuvvet konusuyla başlayalım! 🚀

Bileşke Kuvvet (Net Kuvvet)

Bileşke kuvvet (net kuvvet), bir cisme etki eden tüm kuvvetlerin vektörel toplamıdır. Bir cisim üzerine aynı anda birden fazla kuvvet etki edebilir ve bu kuvvetlerin toplam etkisi cismin hareketini belirler.

Bileşke kuvvet, kuvvetlerin yönüne ve büyüklüğüne göre farklı şekillerde hesaplanır:

1️⃣ Aynı Yönlü Kuvvetler

İki veya daha fazla kuvvet aynı yönde uygulanıyorsa, bileşke kuvvet bu kuvvetlerin toplamıdır.

📌 Örnek:
🔹 10 N (sağa) + 5 N (sağa) → Bileşke kuvvet = 15 N (sağa)

2️⃣ Zıt Yönlü Kuvvetler

İki kuvvet zıt yönlerde uygulanıyorsa, bileşke kuvvet büyük kuvvetten küçük kuvvetin çıkarılmasıyla bulunur.

📌 Örnek:
🔹 12 N (sağa) – 8 N (sola) = 4 N (sağa)

Eğer iki kuvvet eşit büyüklükte ve zıt yönlü ise, birbirini dengeler ve bileşke kuvvet sıfır olur.

📌 Örnek:
🔹 10 N (sağa) ve 10 N (sola) → Bileşke kuvvet = 0 N (Dengelenmiş kuvvet)

Örnek Sorular

Soru 1:
Aynı yönde 7 N ve 3 N büyüklüğünde iki kuvvet etki ediyor. Bileşke kuvvet kaç Newton’dur?

A) 4 N
B) 10 N
C) 3 N
D) 7 N

Soru 2:
Bir cisme sağa doğru 15 N, sola doğru 9 N kuvvet uygulanıyor. Cisme etki eden net kuvvetin büyüklüğü ve yönü nedir?

A) 24 N sağa
B) 6 N sağa
C) 6 N sola
D) 9 N sağa

Kuvvetin Özellikleri 🏋️‍♂️⚡

Kuvvet, cisimlerin hareketini değiştiren, hızlandıran, yavaşlatan, yönünü değiştiren veya şeklini bozan bir etkidir. Günlük hayatta birçok kuvvet türüyle karşılaşırız.

1️⃣ Kuvvetin Tanımı ve Ölçülmesi

📌 Kuvvetin birimi: Newton (N)
📌 Kuvvet, dinamometre adı verilen bir ölçüm aletiyle ölçülür.

✔️ Bir cisme kuvvet uygulandığında şu etkilerden biri veya birkaçı gözlemlenebilir:

• Hareket eden bir cisim durabilir.
• Duran bir cisim hareket edebilir.
• Hareket halindeki bir cismin hızı değişebilir.
• Cismin yönü değişebilir.
• Cismin şekli değişebilir.

Örneğin:

• Duran bir futbol topuna vurulduğunda hareket eder.
• Hareket eden bir bisiklet fren yapınca yavaşlar ve durur.
• Elimizde sıktığımız bir sünger şekil değiştirir.

2️⃣ Kuvvetin Bileşenleri ve Özellikleri

Kuvvet, bir vektörel büyüklüktür. Bu nedenle dört temel özelliği vardır:

✔️ Büyüklüğü (Kuvvetin şiddeti)
✔️ Yönü (Hangi yöne etki ettiği)
✔️ Doğrultusu (Kuvvetin etkilediği eksen: yatay, dikey veya eğik)
✔️ Uygulama noktası (Kuvvetin cisme hangi noktadan uygulandığı)

Örnek:
Bir futbol topuna 20 N büyüklüğünde sağa doğru bir kuvvet uygulandığında:

• Büyüklük: 20 N
• Yön: Sağa
• Doğrultu: Yatay
• Uygulama noktası: Topun yüzeyi

📌 Bir kuvvetin etkisini tam olarak anlamak için bu dört özelliğe dikkat edilmelidir.

3️⃣ Temas Gerektiren ve Temas Gerektirmeyen Kuvvetler

Kuvvetler uygulanış şekline göre iki gruba ayrılır:

a) Temas Gerektiren Kuvvetler 🤲

Bir cismin hareketini değiştirmek için doğrudan temas eden kuvvetlerdir.

📌 Örnekler:
✔️ İtiş ve çekme kuvveti (Bir sandalyeyi itmek veya çekmek)
✔️ Rüzgarın bir bayrağı dalgalandırması
✔️ Sürtünme kuvveti

b) Temas Gerektirmeyen Kuvvetler ✨

Bir cisme dokunmadan etki eden kuvvetlerdir.

📌 Örnekler:
✔️ Yerçekimi kuvveti (Dünya’nın elmayı yere çekmesi)
✔️ Manyetik kuvvet (Mıknatısın metalleri çekmesi)
✔️ Elektriksel kuvvet (Plastik bir tarağın küçük kağıt parçalarını çekmesi)

4️⃣ Bazı Özel Kuvvet Türleri

🔹 Yerçekimi Kuvveti (Ağırlık) ⚖️

• Dünya’nın tüm cisimleri kendine doğru çekmesiyle oluşur.
• Ağırlık bir kuvvettir ve Newton (N) ile ölçülür.

🔹 Sürtünme Kuvveti 🏎️

• Hareket eden cisimleri yavaşlatan veya durduran kuvvettir.
• Pürüzlü yüzeylerde sürtünme daha fazladır.

🔹 Manyetik Kuvvet 🧲

• Mıknatısların demir, nikel gibi metalleri çekmesiyle oluşur.

🔹 Elektriksel Kuvvet ⚡

• Yüklü cisimler arasında oluşan çekme veya itme kuvvetidir.

Örnek Sorular

Soru 1:
Aşağıdakilerden hangisi temas gerektirmeyen bir kuvvet türüdür?

A) Sürtünme kuvveti
B) Manyetik kuvvet
C) İtme kuvveti
D) Çekme kuvveti

Soru 2:
Bir sandalyeyi çekmek için hangi tür kuvvet uygulanır?

A) Manyetik kuvvet
B) Elektriksel kuvvet
C) Temas gerektiren kuvvet
D) Yerçekimi kuvveti

Soru 3:
Bir cisim üzerinde etkili olan kuvvetin büyüklüğünü ölçmek için hangi alet kullanılır?

A) Termometre
B) Dinamometre
C) Barometre
D) Voltmetre

Dengelenmiş ve Dengelenmemiş Kuvvetler ⚖️

Bir cisme etki eden kuvvetlerin etkisi bazen hareketi değiştirmez, bazen de cismin hızında veya yönünde değişiklik yapar. İşte bu duruma göre kuvvetler dengelenmiş veya dengelenmemiş olarak sınıflandırılır.

1️⃣ Dengelenmiş Kuvvetler ⚖️

Eğer bir cisme etki eden kuvvetlerin bileşkesi sıfırsa, bu kuvvetler dengelenmiş kuvvetlerdir.

📌 Dengelenmiş kuvvetlerin özellikleri:
✔️ Cisim ya durur ya da sabit hızla hareket eder.
✔️ Cisim hızlanmaz veya yavaşlamaz.
✔️ Bileşke kuvvet (net kuvvet) sıfırdır.

Örnek 1:
Bir kutuya sağa 5 N, sola 5 N büyüklüğünde iki kuvvet uygulanıyorsa:

• Bileşke kuvvet = 0 N
• Cisim hareket etmeyecek veya sabit hızla gidecektir.

Örnek 2:
Bir masa, itildiğinde hareket etmiyorsa, ona uygulanan kuvvet masanın ağırlığı ve zemin tarafından dengelenmiştir.

2️⃣ Dengelenmemiş Kuvvetler 🔄

Eğer bir cisme etki eden kuvvetlerin bileşkesi sıfır değilse, bu kuvvetler dengelenmemiştir ve cisim hareket eder.

📌 Dengelenmemiş kuvvetlerin özellikleri:
✔️ Cismin hareket yönü değişebilir.
✔️ Cisim hızlanabilir veya yavaşlayabilir.
✔️ Bileşke kuvvet sıfırdan farklıdır.

Örnek 1:
Bir cisme sağa doğru 10 N, sola doğru 4 N kuvvet uygulanıyorsa:

• Bileşke kuvvet = 10 N – 4 N = 6 N (sağa doğru)
• Cisim sağa doğru hızlanacaktır.

Örnek 2:
Bir futbol topuna tekme atıldığında top harekete geçer. Çünkü uygulanan kuvvet dengelenmemiştir.

Örnek Sorular

Soru 1:
Bir cisme sağa 20 N, sola 20 N kuvvet uygulanıyor. Cisme etki eden net kuvvet kaç Newton’dur?

A) 0 N
B) 10 N sağa
C) 10 N sola
D) 20 N sağa

Soru 2:
Bir araba, durduğu yerden harekete geçiyor ve hızlanıyor. Bu durumda arabaya etki eden kuvvetler nasıl sınıflandırılır?

A) Dengelenmiş kuvvetler
B) Dengelenmemiş kuvvetler
C) Bileşke kuvvet sıfırdır
D) Cisim sabit hızla gidiyor

Sabit Süratli Hareket 🚗💨

Hareket eden cisimler bazen hızlanır, bazen yavaşlar, bazen de sabit süratle ilerler. Bir cismin hareketi boyunca hızı değişmiyorsa, bu harekete sabit süratli hareket denir.

📌 Sabit süratli hareketin özellikleri:
✔️ Cisim eşit zaman aralıklarında eşit yollar alır.
✔️ Hız sabittir, yani ne hızlanır ne de yavaşlar.
✔️ Bileşke kuvvet sıfırdır (dengelenmiş kuvvetler vardır).

Örneğin:

• Bir otomobil otoyolda hızını değiştirmeden 80 km/s ile gidiyorsa, sabit süratli hareket yapıyor demektir.
• Bir bisikletli yokuş aşağı inerken hiç fren yapmadan sabit bir hızla gidiyorsa, sabit süratli hareket yapıyor demektir.

Sürat Nedir?

Bir cismin belirli bir zaman diliminde aldığı yolun uzunluğuna sürat denir.

🔹 Sürat = Alınan Yol / Geçen Zaman

📌 Süratin birimi:

• km/s (kilometre/saat)
• m/s (metre/saniye)

Örnek:
Bir otomobil 240 km’lik yolu 3 saatte tamamlarsa, sürati:

• Sürat = 240 km / 3 saat = 80 km/s olur.

📌 Sürat vektörel değil, skaler bir büyüklüktür. Yani yalnızca büyüklüğü vardır, yönü önemli değildir.

Örnek Sorular

Soru 1:
Bir bisikletli, 40 km’lik yolu 2 saatte tamamlıyor. Bisikletlinin sürati kaç km/s’dir?

A) 10 km/s
B) 20 km/s
C) 40 km/s
D) 80 km/s

Soru 2:
Eğer bir cisim sabit süratli hareket ediyorsa, aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

A) Cisim yavaşlıyor.
B) Cisim hızlanıyor.
C) Cisim eşit zaman aralıklarında eşit yollar alır.
D) Cisme etki eden net kuvvet sıfır değildir.

Yol-Zaman, Sürat-Zaman Grafiklerinin Çizimi 📈🚗

Hareketi incelemek için yol-zaman ve sürat-zaman grafiklerinden yararlanırız. Bu grafikler, bir cismin hareketini anlamamıza ve analiz etmemize yardımcı olur.

1️⃣ Yol-Zaman Grafiği 📊

Yol-zaman grafiği, bir cismin zamana bağlı olarak aldığı yolu gösterir.

📌 Yol-zaman grafiğinin özellikleri:
✔️ Yatay eksen (x-ekseni) → Geçen zaman (saniye, saat)
✔️ Dikey eksen (y-ekseni) → Alınan yol (metre, kilometre)

Farklı Yol-Zaman Grafik Türleri

a) Sabit Süratli Hareket Grafiği
🚀 Cisim eşit zaman aralıklarında eşit yollar alırsa, yol-zaman grafiği doğrusal (eğimi sabit) olur.

📌 Grafik nasıl görünür?
📈 Doğrusal (düz) yukarı eğimli bir çizgi olur.

🔹 Örnek:
Bir araba her saniyede 5 metre yol alıyorsa, grafikte yol her saniyede düzenli olarak artar.

b) Duran Cisim Grafiği
🚦 Eğer bir cisim hareket etmiyorsa, yol değişmez.

📌 Grafik nasıl görünür?
📉 Yatay bir çizgi olur (sabit yol değeri).

🔹 Örnek:
Bir araç park halinde bekliyorsa, grafikte yol değişmez ve zaman ilerledikçe düz bir çizgi görülür.

2️⃣ Sürat-Zaman Grafiği 📊

Sürat-zaman grafiği, bir cismin hızının (süratinin) zamana bağlı olarak nasıl değiştiğini gösterir.

📌 Sürat-zaman grafiğinin özellikleri:
✔️ Yatay eksen (x-ekseni) → Geçen zaman (saniye, saat)
✔️ Dikey eksen (y-ekseni) → Sürat (m/s, km/s)

Farklı Sürat-Zaman Grafik Türleri

a) Sabit Süratli Hareket Grafiği
🏎️ Cisim sabit hızla ilerliyorsa, sürat değişmez ve grafik yatay bir çizgi olur.

📌 Grafik nasıl görünür?
📏 Zaman ilerledikçe hız değişmediğinden yatay bir çizgi oluşur.

🔹 Örnek:
Bir araç otoyolda 90 km/s hızla sabit hareket ediyorsa, sürat değişmez ve yatay bir çizgi görülür.

b) Hızlanan Hareket Grafiği
🚗💨 Eğer bir cismin sürati zamanla artıyorsa, grafik yukarı eğimli olur.

📌 Grafik nasıl görünür?
📈 Zaman ilerledikçe hız artıyorsa, yukarı doğru eğimli bir çizgi görülür.

🔹 Örnek:
Bir otomobil kalkış yaptığı anda hızlanıyorsa, hız zamanla artar ve grafik yukarı eğimli olur.

c) Yavaşlayan Hareket Grafiği
🚦 Eğer bir cismin sürati zamanla azalıyorsa, grafik aşağı eğimli olur.

📌 Grafik nasıl görünür?
📉 Zaman ilerledikçe hız azalıyorsa, aşağı doğru eğimli bir çizgi olur.

🔹 Örnek:
Bir otomobil frene bastığında yavaşlamaya başlarsa, sürat zamanla azalır ve grafik aşağı eğimli olur.

Örnek Sorular

Soru 1:
Bir cismin yol-zaman grafiği yatay bir çizgi şeklinde verilmişse, aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

A) Cisim hızlanıyor.
B) Cisim yavaşlıyor.
C) Cisim sabit süratle hareket ediyor.
D) Cisim duruyor.

Soru 2:
Sürat-zaman grafiğinde yukarı doğru eğimli bir çizgi varsa, bu ne anlama gelir?

A) Cisim sabit hızla hareket ediyor.
B) Cisim duruyor.
C) Cisim hızlanıyor.
D) Cisim yavaşlıyor.

Kuvvet ve Hareket – Ünite Değerlendirme Testi 🚀

Bu test, Kuvvetin Özellikleri, Bileşke Kuvvet, Dengelenmiş ve Dengelenmemiş Kuvvetler, Sabit Süratli Hareket, Yol-Zaman ve Sürat-Zaman Grafikleri konularını kapsayan sorulardan oluşmaktadır.

1. Aşağıdakilerden hangisi bir kuvvetin temel özelliklerinden biri değildir?

A) Büyüklük
B) Yön
C) Renk
D) Uygulama noktası

2. Bir cisme sağa doğru 15 N, sola doğru 10 N büyüklüğünde kuvvet uygulanıyor. Bu durumda net kuvvetin büyüklüğü ve yönü nedir?

A) 25 N sağa
B) 5 N sağa
C) 5 N sola
D) 10 N sağa

3. Dengelenmiş kuvvetlerin etkisi altında olan bir cisim nasıl hareket eder?

A) Ya durur ya da sabit hızla hareket eder.
B) Yön değiştirerek hızlanır.
C) Sürekli ivmelenir.
D) Durmadan yavaşlar.

4. Aşağıdaki durumlardan hangisinde dengelenmemiş kuvvetler etkilidir?

A) Sabit hızla giden bir araba
B) Havada sabit yükseklikte süzülen uçak
C) Fren yapan bir bisiklet
D) Masanın üzerinde duran bir kitap

5. Bir otomobil 300 km’lik yolu 4 saatte tamamlıyor. Otomobilin sürati kaç km/s’dir?

A) 60 km/s
B) 75 km/s
C) 100 km/s
D) 120 km/s

6. Yol-zaman grafiğinde yatay bir çizgi gözleniyorsa, bu ne anlama gelir?

A) Cisim hızlanıyor.
B) Cisim duruyor.
C) Cisim yavaşlıyor.
D) Cisim hızla yön değiştiriyor.

7. Sabit süratli hareket için aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

A) Cisim eşit zaman aralıklarında eşit yollar alır.
B) Cisim yavaşlayarak hareket eder.
C) Cisim sürekli hızlanır.
D) Cisim dengelenmemiş kuvvetlerin etkisi altındadır.

8. Sürat-zaman grafiğinde yukarı doğru eğimli bir çizgi neyi gösterir?

A) Sabit hızla hareketi
B) Hızlanan hareketi
C) Duran bir cismi
D) Yavaşlayan hareketi

9. Aşağıdakilerden hangisi temas gerektirmeyen bir kuvvettir?

A) İtme kuvveti
B) Sürtünme kuvveti
C) Manyetik kuvvet
D) Çekme kuvveti

10. Bir cismin bileşke kuvveti sıfır ise, hangi hareket durumu gözlemlenir?

A) Cisim durur veya sabit süratle hareket eder.
B) Cisim sürekli hızlanır.
C) Cisim yavaşlayarak durur.
D) Cisim yön değiştirir.

Cevap Anahtarı

1️⃣ C (Renk, kuvvetin bir özelliği değildir.)
2️⃣ B (Bileşke kuvvet: 15 N – 10 N = 5 N sağa.)
3️⃣ A (Dengelenmiş kuvvetler altında cisim durur veya sabit hızla hareket eder.)
4️⃣ C (Fren yapan bir bisiklet dengelenmemiş kuvvetlerin etkisi altındadır.)
5️⃣ B (Sürat = 300 km / 4 saat = 75 km/s.)
6️⃣ B (Yatay çizgi, cismin durduğunu gösterir.)
7️⃣ A (Sabit süratli hareket eşit zaman aralıklarında eşit yollar alır.)
8️⃣ B (Yukarı eğimli çizgi hızlanan hareketi gösterir.)
9️⃣ C (Manyetik kuvvet, temas gerektirmeyen bir kuvvettir.)
🔟 A (Bileşke kuvvet sıfırsa, cisim durur veya sabit hızla gider.)