12.sınıf fizik düzgün çembersel hareket konu anlatımı, çizgisel hız, açısal hız, merkezcil kuvvet ve ivme formülleri
Düzgün çembersel hareket
Bir cismin sabit bir nokta etrafında çembersel yörünge çizerek yaptığı harekete ÇEMBERSEL HAREKET denir.
Çembersel harekette eşit zaman aralıklarında eşit yol alınıyorsa bu harekete DÜZGÜN ÇEMBERSEL HAREKET denir.
Çembersel harekette kullanılacak büyüklükler, sembolleri ve birimleri aşağıda tabloda verilmiştir.
Periyot
Bir tam tur için geçen süreye PERİYOT denir.
T ile gösterilir, birimi s (saniye) dir.
K noktasından çembersel harekete başlayan cisim L,M,N noktalarını geçip tekrar K noktasına ulaştığında 1 tur yapmış olur ve bu 1 tur için geçen süre 1 periyotluk süredir.
Frekans
Bir saniyedeki tur sayısına FREKANS denir.
f ile gösterilir, birimi s-1 veya hz (Hertz) dir.
Periyot ile frekans ters orantılıdır.
Periyot içeren formülleri frekans cinsinden yazabiliriz.
Konum vektörü
Çemberin merkezi ile cismi birleştiren vektöre KONUM VEKTÖRÜ denir.
Yarıçap vektörüdür ve r ile gösterilir.
Yönü her zaman merkezden cisme doğrudur.
Çizgisel hız
Cismin çembersel yörüngede birim zamanda aldığı yola ÇİZGİSEL HIZ denir.
V ile gösterilir, birimi m/s dir.
Çizgisel hız büyüklüğünü veren formül;
Vektörel büyüklüktür.
Hız vektörü çembere teğettir.
Hızın büyüklüğü sabittir ancak yönü sürekli değişir.
Açısal hız
Yarıçap (konum) vektörünün birim zamanda taradığı radyan cinsinden açıya AÇISAL HIZ denir.
ω ile gösterilir, birimi rad/s dir.
Vektörel büyüklüktür.
Açısal hız çembersel düzleme dik doğrultudadır.
Yönü sağ el kuralı ile bulunur.
Çizgisel hız ve açısal hız bağıntısı
Merkezcil ivme
Düzgün çembersel harekette cismin çizgisel hız büyüklüğü sabit olsa da yönü değiştiği için ivmeye neden olur.
Cisim Fnet = m.a dan net kuvvet altında ivmeli hareket yapar.
amer ile gösterilebilir. Vektörel büyüklüktür.
Yönü merkeze doğrudur.
Merkezcil kuvvet
Cisim net kuvvet altında dönme hareketi yapar ( Fnet = m.a)
Cismi çembersel yörüngede tutan bu kuvvete MERKEZCİL KUVVET denir.
Fmer ile gösterilebilir, birimi N (Newton) dur.
Yönü her zaman merkeze doğrudur.
Doğrultusu merkezden geçtiği için tork oluşturmaz, fiziksel olarak cisim üzerinde iş yapmaz.
Vektörlerin doğrultuları ve yönleri
Çizgisel hız vektörü açısal hız ve merkezcil kuvvet vektörüne diktir.
Merkezcil kuvvet ve ivme vektörü aynı yöndedir.
Konum vektörü ile merkezcil kuvvet zıt yöndedir.
