Dinamik #08 | Newton'un İkinci Yasası: ΣF = m a, Serbest Cisim Diyagramı, Asansörde Baskül ve Römork

Eğitmen: Dr. Süleyman Burak ÇELİK

Kinematikle hareketi tarif etmeyi öğrendik. Bu derste hareketin nedenine, yani kuvvetlere geçiyoruz: kinetiğin temel denklemi Newton'un ikinci yasası, ΣF = m a. Bir soruyla başlıyoruz: asansörde baskülün üstünde duran 70 kilogramlık biri, asansör yukarı hızlanırken 84.3, sabit hızda 70, yavaşlarken 55.7 görür. Halat kopsaydı baskül sıfır gösterirdi. Kütle değişmediği hâlde neden? Çünkü baskül ağırlığı değil, sizi yukarı iten tepki kuvvetini ölçer. 3D modelde asansörün her fazı, anlatımda o fazın söylendiği anda oynuyor; baskül okuması klibin her karesinden hesaplanıyor. Her hesap adım adım, hiçbir işlem atlanmadan. Bu derste: - Newton'un ikinci yasası ΣF = m a; kuvvetlerin toplamı sıfırsa ivme de sıfır (denge) - Kütle ve ağırlık farkı: 70 kg kütle, W = 70 · 9.81 = 686.7 N ağırlık - Eylemsiz çerçeve; serbest cisim diyagramı ve kinetik diyagram - "Koltuğa bastırılma" yanılgısı: koltuk sizi ileri iter, hissettiğiniz eylemsizliktir - Asansör çözümü: N − W = m a, yani N = m (g + a); 826.7 N (84.3 kg), 546.7 N (55.7 kg), serbest düşüşte 0 - 40 kg sandık, 150 N, 30 derece, μk = 0.2: çekince 1.66 m/s², itince yalnız 0.91 m/s², çünkü normal kuvvet değişir - Araba 1200 kg ve römork 600 kg, sürüş kuvveti 3600 N: ivme 2 m/s², çeki kuvveti 1200 N (iç kuvvetler sistemde birbirini götürür) - Geçen dersin palangasına kuvvet: 60 kg sandık, uçta 350 N; sandık 1.86 m/s² yukarı, halat ucu 3.71 m/s² aşağı; yerinde tutmak için 294.3 N - Üç klasik tuzak: kütle ile ağırlığı karıştırmak, sürtünmeyi hep μ m g sanmak, kuvvette ve ivmede farklı pozitif yön seçmek Bölümler: 0:00 Geçen ders ve bugün: kinematikten kinetiğe 0:23 Baskül asansörde neden farklı gösterir? 1:02 Newton'un ikinci yasası, kütle ve ağırlık 2:09 Asansör çözümü: tepki kuvveti 3:13 Çekmek mi, itmek mi? Sürtünme ve normal kuvvet 4:29 Birden fazla cisim: araba ve römork 5:14 Geçen dersin palangasına kuvvet 6:02 Üç klasik tuzak 6:29 Özet ve sıradaki ders Sıradaki Dinamik dersi: eğrisel harekette hareket denklemi, normal–teğetsel ve silindirik koordinatlar. Kaynak kitap: R. C. Hibbeler, Engineering Mechanics: Dynamics, 14. baskı — Bölüm 13.1–13.4. Örnekler özgündür. Makine, İnşaat, Uçak ve Mekatronik Mühendisliği öğrencileri için Dinamik (Mühendislik Mekaniği) serisinin sekizinci dersi.