Esneklik,bir cismin,etkisinde kaldığı iç kuvvetler ortadan kalktığında yeniden ilk biçim ve boyutları kazanma yeteneğidir.İdeal esnek davranışsöz konusu olduğunda,gerileme ve biçim değiştirme arasında birebir bir bağlantı vardır.Bu bağlantıdoğrusasl olduğunda esneklik doğrusaldır denir.
Esneklik sınırı ,malzemenin biçim değiştirmeksizin etkisinde kalabileceği en yüksek gerilme değeridir.bu değer aşıldığında malzemede kalıcıve tersinmezbiçim değişiklikleri görülür.Metalyada betonarmeçatkıda çeliğin ayıtrt edici mekanik özelliği basınç ve basit çekmeye karşı gösterdiği esneklik sınırıylabelirlenir. Gerçekte idealesnek davranış, yalnızca zayıf iç kuvvetler etkisi altında görülür;nitekim belli esneklik sınırlarının uzlaşmalı tanımı bu kuvvetlere dayanarak yapılmıştır;çelikler için uzlaşmalı esneklik sınırı, çekme kuvvetinin etkiksi kalktıktan sonra örneğin 2/1 000 değerinde kalıcı birim uzamaya yol açan gerilmedir.
Kauçuk esnekliği, çekme kuvveti etkisinde çok yüksek uzamagösteren,bu kuvvet kalktığında yeniden eski boyutlarına dönen elastomerlerin özelliğidir.
Kauçuk esnekliği gerçek esneklik gibi zorlamayla biçimdeğiştiren bir malzemenin özelliğini gösterir.Bununla birlikte burada,biçim değişiklikleri çok büyük olabilir.1 kgf/mm2\’lik bir çekme kuvvetinin uyguladığı bir numunede, elde edilen uzama çelikte 5/100 000,odunda1/2000,yünde2/100\’ddür.Oysa bu uzama doğal kauçukta eski uzunluğunun 10-12katına kadar çıkar.
Buna göre kauçuk esnekliği esneklik modülü düşük olan bileşiklerin ilk durumlarındaki ayırt edici özelliği oluşturur.Belirli bir uzama derecesinden sonra çekme eğrisinin de gösterdiği gibi modül hızla artar.
Kauçuk esnekliği,molekülleri kendi aralarında köprülerle birbirine bağlanmış,bükülebilir uzun zincirlerden oluşan bileşiklerin ayırt edici özelliğidir.
Doğrusal esneklik kuramı,gerilme ve biçim değiştirme arasında homojen ve doğrusal bağlantılar bulunduğu temel varsayım olarak kabul eden öğretinin özünü oluşturur.Bu bağlantılar Hooke Yasası\’nın bir genellemesidir.Homojen ve izotrop bir malzeme söz konusu olduğunda bu bağlantıların katsayıları,Lame katsayısına dayanarak hesaplanabilir.Lame katsayısına genellikle \’\'enine esneklik katsaysı\’\'adı verilir ve gereç dayanımında G ile gösterilir.
Esnek bir cismin gerilmeleri ve biçim değiştermelri çözümsel yöntemlerle değerlendirilebilir.Bu yöntemle iç ve dış kuvvetlerin etkesini ve biçim değiştirmelerin bağdaşırlığını gösteren denklemleri çözmeye dayanır.Günümüzde bu problemin çözümü.,genellikle,doğrudan dengeyi ve malzemenin davranış yasalarını gözönüne alan bir kesikleme yöntemi(sonlu elemanlar ya da sonlu farklar yöntemi)kullanılarak araştırılır.
Esneklik ölçerler ve uzama ölçerler,esnek biçim değiştirme alanınıda,esneklik modülünü(young modülünü) ölçmeye yarar.
Maddeler üzerinde kuvvet uygulandığında,şekillerinde az yada çok değişmeler olur.Bir yay çekilirse uzar,sıkıştırılırsa kısalır.Süngeri elimizle bastırdığımızda şekli değşir,elimizi çekince eski şeklini aır.Çelik bir çubuğun bir ucu sabitleşip diğer ucundan bir kuvvet uygulanırsa çubuk eğilir,kuvvet kaldırıldığında çubuk eski şeklini alır.
Şekil değiştirici kuvvet ortadan kalktığında eski şeklini alan maddelere esnek maddeler denir.
Cam macununa elimizi değdirdiğimizde o da şekil değiştirir.fakat elimizi çekince eski şekliniş alamaz.O halde cam macunu esnek bir madde değildir.
Sarmal bir yayı çekersek yay uzar, kuvvet ortadan kalkınca yay eski şeklini alır.Çekme kuvvetini arttırınca yay dahada uzar.Kuvvet ortada kalkınca yay eski durumuna dönmez.Bu ve buna benzer durumlar esnekliğin bir sınırının olduğunu gösterir.kuvvet yeter derecede büyükse yaya kopabilir.
Aynı boydaki paket lastiği ve çelik tel, uçlarından tutulup çekilecek olursa,paket lastiğindeki uzamayı görebildiğimiz halde,çelik teldeki uzamayı göremeyiz.Çelik teldeki uzamayı göremediğimiz halde ölçmek mümkündür.

1-KATILARIN ESNEKLİĞİ
Katı cisimler,kuvvet etkisi ile şekil değiştirirler.Kuvvet etkisi kalktıktan sonra eski hallerine dönerler.Dinamometre yapımımda kullanılan yaylar buna örnektir.
Fakat bunun yanında, bir mermer parçasına,ü şeker kristaline yada grafit çubuğa yeterince kuvvet uygulandığında esneme görülmeden kırıldıkları görülür.Her maddenin kırılabilme özelliği de birbirinden farklıdır.

2-SIVILARIN ESNEKLİĞİ
Sıvılar azda olsa esnektir.Sıvılar üzerine bir kuvvet uygulandığında hacimlerinin çok azda olsa değiştiği,kuvvet ortadan kalktığında tekrar eski hacimlerini aldıkları görülür.Üzerlerinde oluşturular bir basıncı her doğrultuda iletirler.İşte bu özelliğinde yararlanılarak su cendersi, hidrolik frenlergibi sistemler yapılmıştır.Kuvvet etkisi altında sıvıların hacimlerindeki değişme çok az olduğundan,esneklik sıvılar için ayırt edici bir özellik değildir.
3-GAZLARIN ESNEKLİĞİ
Kuvvet etkisiyle gazların da hacmi değişir.Kuvvet etkisi ortadan kalktığında da gaz ilk hacmini alır.Yani gazlar esnektir.Deliği kapatılarak kolu itilen bir enjekterön, kuvvet ortadan kalktığında eski şeklini alması gibi.
Yapılan deneyler,belli bir sıcaklıkta sabit kuvvet altında gazların birim hacimlerindeki değişme miktarlarının aynı olduğunu göstermiştir.Buna göre esneklik gazlar için ayırt edici bir özellik olrak kullanılamaz.
Esnekliğin yapılara ve makinelere uygulanması amacıyla,malzeme direnci adı altında,yalınlaştırıcı varsayımlardan yola çıkılarak bir esneklik teorisi geliştirilmiştir.
Böylece,beton binalardaki beton kirişlerin biçim değiştirmesi hızla incelenebilmektedir. Esneklik teorisi aynı zamanda katılarda titreşim yayılmalarının incelenmesinded kullanılır.Örneğini,deprem sırasında depreme yol açan toprak hareketlerinin kökeninin ve yayılma hızlşarının yaklaşık olarak belirlenmesine yardımcı olur.Petrol araştırmasında da yer yuvarlağının düzeysel tabakalarında gerçekleştirilen küçük patlamalardan yararlanılır.
Doğalgaz sıkıştırılabilir ve yer altı boru hatlarıyla yada gaz boru hatlarıyla yoğuşma sakıncası olmadan taşınabilir.Boru hattının geçtiği yol üzerine yerleştirilen yeniden sıkıştırma istasyonları,boru hattının içindeki basıncı sabit tutarak gaz akışını sağlar.
Bir bütan gaz tüpü 13 kg yada 22 litre sıvılaştırılmış gaz,yaklaşık 16 m3 doğalgaz eşdeğeri bütan gaz taşır.
Bir ideal gaz karışımında, toplam basınç kısmi basınçların toplamına eşittir.(Dalton basıncı)

POTANSİYEL ENERJİDE DEĞİŞMELER
Bir desteğe bir sarmal yay asıp ucuna 1 kg\’lık bir kütle takalım.Bu kütleyi denge noktasından itibaren bir kaç santimetre yukarı kaldırıp serbest bırakalım.Bu kütle titreşirken, hareketin en üst ve enalt noktalarında durur.Kütle, hareketin den alt noktasında iken enerjisi,yayda toplanır.Yine, kütle hareketinin en üst noktasında iken enerjisi,yerçekimi alanında toplanır.
Yayın uzatılmasıyla yayda görülen \’\'şekil değişimi potansiyel enerjisinde\’\’ meydana gelen değişimi, onun uzatılması için gereken işi hesaplayarak bulabiliriz.Aynı uzaklığın düşmekle kütlenin \’\'yer çekimi potansiyel enerjisinde\’\’ meydana gelen değişimde aynı kütleyi yukarı kaldırmakla yapılan işten bulunabilir.Böylece kütlenin, en üst noktadan en alt noktaya kadar düşmesiyle kazandığı yayın şekil değişimi potansiyel enerjisiyle karşılaştırabiliriz.

ESNEKLİK MODÜLLERİ ARASINDAKİ BAĞINTILAR
Bir cismin uğradığı muhtelif şekil değişimleriyle ilgili olarak dört esneklik modülü tanımış bulunuyoruz.Homojen ve izotrop cisimlerde bu esneklik modülleri arasında aşağıdaki bağıntılar:

(8-8) E=2(1+u)G
E=3(1-2u)Ev

İzotrom cisim fiziksel özellikleri doğrultuya bağlı olmayan cisimlerdir.Fiziksel özellikleri doğrultuya bağlı olan cisimlere ise anzotrop cisimler denir.O halde izotrop bir cisim için dört esneklik modülünden ikisi biliniyorsa diğerleri (8-8)bağıntısından hesaplanabilir.
Cgs sisteminde E,Ev ve G\’birimi dyn/cm2,mks sisteminde ise N/m2\’dir.M kgk s

Genleşme genişleme anlamından gelir. Sıcaklığı artırılan bir cismin uzunluk ya da hacminin değişmesi olayıdır. Katıları, sıvıları ya da gazları oluşturan
tanecikler, ortalama konumları çevresinde sürekli çalkalanma halindedirler. Bu cisimlerden birine ısı biçiminde enerji verilirse, bu enerji kinetik enerji ye dönüşür; dolayısıyla, kinetik enerjisi artan tanecikler daha şiddetle çalkalanır ve daha geniş alana yayılmaya çalışırlar; yani sıcaklığı yükselen cisim (katı,sıvı, gaz) aynı zamanda genleşir.

KATILARDA GENLEŞME

Dışarıdan ısı alan maddenin taneciklerinin kinetik enerjisi, dolayısıyla taneciklerin titreşim hızı artar. Tanecikler birbirinden uzaklaşmaya başlar. Bu olay genleşme adı ile anılır. Tersine olarak madde dışarıya ısı verdiğinde (madde soğutulduğunda) maddenin taneciklerinin kinetik enerjisi, dolayısıyla taneciklerin titreşim hızı azalır ve maddenin hacmi küçülür.

Maddelerin genleşmesi ya da tersine büzülmesi sırasında büyük kuvvetlerin ortaya çıkması, tren raylarında, köprü gibi yapılarda hasarlara neden olmaktadır. Bu yüzden tren yaylarının eklenti yerlerinde boşluklar bırakılır, köprüler demir makaralar üzerine oturtulur. Çevremizdeki bu tür yapıları gözlemleyerek genleşme ile ilgili bir çok örnekler bulabiliriz.

BOYCA UZAMA Bir metal çubuğun ısıtılmadan önceki ilk boyu, l0 olsun. Bu metal çubuğu ısıttığımızda boyu uzayarak son boyu l olur. Boyca uzama miktarı (Δl);

ΔL =l-l0 = L0.λ.Δt bağıntısıyla bulunur.

Burada, l0 :Metalin ilk boyu.
λ:Metalin boyca genleşme katsayısı.
Δt = tson-tilk:Metalin ısıtılmadan önceki sıcaklığı ile ısıtıldıktan sonraki sıcaklığının farkıdır.

YÜZEYCE GENLEŞME Bir metal levhanın ısıtılmadan önceki ilk yüzeyi S0 olsun. Bu metal levhayı ısıttığımızda, yüzey artarak son yüzeyi S olur.

ΔS = S-S0.2 λ.Δt bağıntısıyla hesap edilir.

Burada;
S0:Metalin ilk yüzü.
2λ:Yüzeyce genleşme katsayısı (Boyca genleşmenin iki katıdır.)
Δt = tson-tilk :Sıcaklık farkıdır

HACİMCE GENLEŞME Metal bir kürenin ısıtılmadan önceki ilk hacmi V0 olsun.Bu metal küreyi ısıttığımızda son hacmi V olur. Hacimce genleşme miktarı ΔV,

ΔV = V-V0 =V0.3λ.Δt bağıntısıyla hesap edilir.Burada;
V0:Metal kürenin ilk hacmi.
3λ:Hacimce genleşme katsayısı (Dikkat edilirse boyca genleşme katsayısının üç katıdır.)
Δt = tson-tilk : Sıcaklık farkıdır.

SIVILARDA GENLEŞME

Katı maddelerin genleşmelerini gördük, benim aklıma şu soru geldi, peki sıvı maddelerde de genleşme olur mu? Tabi ki olur şimdi birlikte bu konuyu işleyelim. Öncelikle şu sorulara cevap bulmaya çalışalım.

Ağzına kadar dolu bir çaydanlık ısıtıldıkça neden taşar?

Termometrelerde cıva veya alkol seviyesi sıcaklık değişmelerinde neden yükselip alçalır?

Bu ve bunun gibi sorulara, bilimsel alarak daha iyi cevaplar verebilmemiz için, sıvıların davranışlarını incelememiz gerekir. Ama bir sorunumuz var. Sıvıların ısıtılmadaki davranışlarını, katılarda olduğu gibi inceleyemeyiz. Çünkü, sıvıları katılar gibi şekillendirmek, örneğin boru haline getirmek imkansızdır. Bu yüzden, sıvıların, bir kap içinde incelenmeleri gerekir.

Sıvıların genleşmesinden sıvılı termometrelerde, sıcak su kazanlarında, termosifonlarda ve kalorifer sistemlerinde yararlanılır. Sıvıların genleşme miktarı aşağıdaki bağıntı ile hesaplanır.

ΔV = V. a. Δt

Bağıntıda ΔV sıvının hacimce genleşme miktarı, V sıvının ilk hacmi, a sıvının hacimce genleşme katsayısıdır.

GAZLARDA GENLEŞME

Şimdi de gazların ısı etkisiyle genleşmelerini ele alalım. Şu soruları cevaplamaya çalışalım. Soba üzerinde tutulan şişirilmiş bir balon niçin büyür ve hatta patlar? 1783 yılında Montgolfier kardeşler, balonlarını uçurabilmek için, balonun açık alt kısmında ateş yakmışlardır. Niçin? Bu sorulara bulacağımız cevaplar bize, gazlarda da hacmin, katı ve sıvılarda olduğu gibi sıcaklıkla arttığı kanısını vermekte.
Sıcaklıkla genleşme, gazdan gaza değişmemektedir.

METAL ÇİFTİ

Farklı metallerden yapılmış eşit uzunluktaki iki çubuk bir birine perçinlenerek metal çifti yapılabilir. Bu iki çubuk, perçinli oldukları için ısıtıldıklarında bağımsız olarak hareket edemezler. Fakat uzama katsayıları bir birinden farklı oldukları için biri diğeri üzerine bükülür.

Metal çiftlerinin birçok kullanım alanları vardır. Bunların en önemlisi elektrik termostatlarıdır. Termostat sıcaklığı kontrol altına alarak sabit bir değerde tutmaya yarayan bir alettir. Elektrikli şofben, elektrikli ütü, evlerdeki radyatör türü ısıtıcılar termostatlı aletlerdir.

Bu aletlerde sıcaklık arttığında metal çifti bükülür ve devreyi keser. Bir süre soğuyunca metal çifti soğuyarak eski durumuna gelir ve devreyi tamamlar. Isıtıcı çalışmaya başlar. Böylece aletin sabit sıcaklıkta çalışması sağlanır.

Yangın alarmlarında sıcaklık arttığında metal çifti yukarı bükülerek elektrik devresini kapatır ve zil çalar. Aynı zamanda metal termometrelerde ve flaşörlerde metal çiftleri kullanılarak yapılan araçlardır.

alıntıdır nline fizik

LİSE 2

VEKTÖRLER
Vektörel Büyüklükler : Vektörel büyüklüğün tanımlanabilmesi için, yalnızca birim ve
büyüklüğün verilmesi yeterli olmaz. Bunların yanında yönün ve doğrultunun da verilmesi
gerekir. Ancak o zaman tanımlanabilir. Bu gün hava sıcaklığı 30ºC dendiğinde havanın
sıcaklığını tamamen tanımlamış oluruz. Ancak bir gemici için rüzgarın hızının 30 km/s hızla
esmesi, gemici için yeterli tanımlama olmaz. Gemicinin bu bilgi yanında mutlaka rüzgarın
esiş yönünü bilmesi gerekir. Ancak o zaman gemici için tanımlama yeterli olur. Örnek: Hız,
kuvvet, mağnetik alan, elektrik alan v.b
Fizikte yön belirtmek için kullanılan yönlü doğru parçalarına vektör denir.

Şekildeki A vektörünün başlangıç noktası O noktasıdır. Vektörün doğrultusu ise kesikli çizgilerle belirtilen doğrultudur. Yönü vektör okunun gösterdiği yön, vektörün şiddeti ise vektörün uzunluğu kadardır.Kısacası, bir vektörün 4 elemanı vardır:

1. Doğrultusu

2. Yönü

3. Başlangıç noktası

4. Şiddeti

VEKTÖRLERİN DİK BİLEŞENLERİNE AYRILMASI

Her vektör birbirine dik iki bileşene ayrılabilir. Yani A vektörü öyle iki vektöre ayrılır ki , bu vektörler birbirine dik ve bileşkeleri yine A vektörüdü

PARALEL KUVVETLERİN BİLEŞKESİ

İki kuvvet birbirine paralel ise bileşkenin büyüklüğü kuvvetlerin yönüne göre bulunur. Kuvvetler aynı yönlü ise toplanır, zıt yönlü ise çıkarılır. Fakat bileşke kuvvetin uygulama noktası iki kuvvetin net momentinin sıfır olduğu noktadır.

Aynı Yönlü Paralel Kuvvetlerin Bielşkesi

Aynı yönlü paralel kuvvetlerin bileşkesinin büyüklüğü kuvvetlerin büyüklükleri toplanarak bulunur.

Bileşkenin uygulama noktası ise yukarıdakiformüle göre hesaplanır.

Zıt Yönlü Paralel Kuvvetlerin Bielşkesi

Zıt yönlü paralel kuvvetlerin bileşkesinin büyüklüğü kuvvetlerin büyüklükleri çıkarılarak bulunur.

Bileşkenin uygulama noktası ise yukarıdaki formüle göre hesaplanır.

NEWTONUN HAREKET KANUNLARI
Devinime neden olan neden olan etkiler insanları uzun süre ilgilendirmiş ve bu konuda Galileo ve Newton zamana dek pek başarılı sonuçlar elde edilmemişti. Galileo;dan önce filozoflar, bir cismi devindirebilmek için kesinlikle bir etkinin, yani bir kuvvetin gerektiğini ileri sürmemişler ve < > halde bir cismin durması gerektiğine inanmamışlardı.

Gerçekten bir düzlem üzerinde bir cisim kaydırılmak istenirse, cismin kısa bir süre gittikten sonra yavaşlayıp durduğu gözlenir. Bu gözlem dış bir kuvvet olamadığı sürece kaymanın olmadığı düşüncesini destekler. Galileo yaptığı deneylerde bu inancın gerçek olmadığını gösterdi. Eğer cisim ve onun üzerinde durduğu düzlen pürüzsüz hale getirilirse ve cisim yağlanırsa, cismin hızının daha yavaş azaldığı ve cismin daha ileride durduğu gözlenir. Buna göre, cismin kayması yavaşlatıcı, yani bütün sürtünmeler, ortadan kaldırılırsa, cismin değişmez bir hızla yoluna bir doğru boyunca sonsuza değin devam sonucu çıkar. Galileo;nun vardığı sonuç bu idi. Ona göre, bu cismin hızını değiştirmek için bir dış kuvvet gerekir; ama belli bir hızda giden cismin hızını koruyabilmesi için bir kuvvete gerek yoktur. Mesela bir sandığı bir düzlemde ittiğimiz durum için, ellimizin verdiği itme sandığa bir hız kazandırır, fakat düzlem sandığa bir kuvvet uygulayarak onu yavaşlatır ve durdurur. Her iki kuvvette hızda bir değişim, yani bir ivme oluşturur. İşte Galileonun bulduğu bu gerçeği, Galileonun öldüğü gün doğan Isaac Newton bir evrensel yasa olarak 1686 da yazdığı Princiria Matematika Philosoph Naturalis adlı kitabında ortaya koydu.
NEWTONUN BİRİNCİ HAREKET KANUNU (EYLEMSİZLİK PRENSİBİ)

Herhangi bir cisim üzerine bir kuvvet etki ediyorsa, yada etki eden kuvvetlerin bileşkesi sıfırsa, cisim durumunu değiştirmez; yani duruyorsa durur, deviniyorsa yani hareket ediyorsa, devinimini bir doğru boyun devam ettirir.

a) Duran bir cisme bir kuvvet etki etmedikçe cisim yine hareketsiz kalır. Bir cisme etki eden kuvvetlerin bileşkesi sıfır (R=0) ise, cisim o anki durumunu korur.
Bir cisim için net kuvvet 0 ise a = 0 olur.

b) Hareketli bir cisme bir kuvvet etki etmezse, cismin hızı ve yönü değişmez. Cisim hareket ediyorsa düzgün doğrusal yani sabit hızlı olarak hareketine devam eder.

Dışarıdan uygulanan bir kuvvetin etkisinde olmayan bir cismin durgun halde kalır yani hareketsiz olur yada sabit bir hızla hareket eder. Hızın sabit olması doğal olarak ivmenin sıfır olmasını gerektirir.

Newton;un bu birinci yasası gözlem çerçevelerini de tanımlar. Çünkü genel olarak bir cismin ivmesi, yani hızındaki değişim belli bir gözlem çerçevesine göre ölçülür. Birinci yasaya göre cismin çevresinde başka bir cisim yoksa, yani bir cisme belli bir kuvvet etki etmiyorsa, öyle gözlem çevreleri bulabiliriz ki, cismin bu çerçevelerde ivmesi olmasın. Cisimlerin üzerine etki eden kuvvetlerin olmaması durumunda cimlerin durumlarını koruması maddenin bir özelliği olarak alınır ve buna eylemsizlik denir. Newtonun birinci yasasına da çoğu kez eylemsizlik yasası denir ve bunun geçerli olduğu gözlem çerçevelerine eylemsizlik gözlem çerçeveleri denir. Bu çerçeveler durağan yıldızlara göre duran yada düzgün değişmez bir hızla giden gözlem çerçeveleridir.

Newtonun birinci yasasında görüldüğü gibi, bir cismin durması veya değişmez bir hızla gitmesi arasında fark yoktur. Buna göre, bir eylemsiz çerçevede durduğu gözlenen bir cisim, başka bir çerçeveden bakılınca değişmez bir hızla gider görünür. Her iki çerçeveye göre de cismin bir hızı yoktur. Her iki çerçeveye göre de hız değişmez. Buna göre her iki çerçevedeki gözleyici de cismin üzerine bir kuvvet etkidiği yada, etki eden kuvvetlerin bileşkesinin sıfır olduğu bulunur.

NEWTONUN İKİNCİ HAREKET KANUNU

Birinci yasadan biliyoruz ki, kuvvet olmadığında cismin hızında bir değişim, yani ivme söz konusu değildir. O halde kuvvet olduğunda, bir ivme yani bir hız değişimi olmalıdır. Kuvvet ile ivme arasındaki bağlantıyı bulabilmek için, önce aynı bir cisme değişik şiddet ve doğrultuda kuvvet uygulanıp F ve a ölçülürse, sonrada farklı cisimlerle aynı ölçmeler yapılırsa şu sonuçlar elde edilir:

1) Bütün durumlarda ivmenin doğrultusu kuvvetin doğrultusu yönünle aynıdır.Bu sonuç, cisim başlangıçta durgunda olsa, herhangi bir hızla belli doğrultuda gitse de doğrudur.
2) Belli bir cisim için kuvvetin şiddetinin, ivmenin oranı değişmez kalmaktadır.

F/a=sabit

F = m . a eşitliğinde görüldüğü gibi kütle, uygulanan kuvvete karşı cismin kazanacağı ivmeye karşı koyan bir nicelik olarak ortaya çıkmaktadır. Yani, aynı bir kuvvetle kütlesi küçük olan bir cisim daha büyük bir ivme, kütlesi büyük olan bir cisim ise daha küçük bir ivme kazanır. Sözgelimi duran yada hiç değişmeyen bir hızla giden otomobilin (~ 1500 kg) hızında, saniyede 5 m/s lik bir hız değişimi sağlayabilmek için 7500 N luk bir kuvvet gerekirken, aynı hız değişimini bir kamyonda (~2000 kg) sağlayabilmek için 2500 N luk bir kuvvet gerekir. Bu yönüyle kütle, devinime karşı koyan bir niceliktir; başka bir deyimle, ötelenme devinimindeki değişime karşı koyar.Bu açıdan kütleye, öteleme eylemsizliği de denir.

Newtonun ikinci yasası olarak bilinen F = m . a eşitliği vektörel bir eşitliktir. Bir cisme aynı anda çeşitli doğrultularda, çeşitli büyüklüklerde bir çok kuvvet etki ettiğinden, cisim bunların bileşkesi yönünde bir ivme kazanır.

Devinim tek boyutta ise bu durumda kuvvetler de tek doğrultuda olacağından, kuvvetlerin büyüklüklerinin cebirsel toplamının kütleye oranı, ivmenin değerini verir. Devini iki boyutta ise bu durumda kuvvetler x,y bileşenleri bulunur., bunların cebirsel toplamının kütleye bölümü o yöndeki ivme bileşenini büyüklüğünü verir.

İvme uygulanan kuvvetle doğru orantılıdır ve kuvvet yönündedir.
Cismin momentumunda zamana göre değişiminin oranı, cisme etkiyen kuvvetle doğru orantılıdır.
VEKTÖRLERDE TOPLAMA
Paralelkenar Metodu ile Toplama

Şekildeki A ve B vektörlerinin toplamı olan A+B vektörü paralelkenar metodu ile çizilmiştir. A ve B vektörlerinden karşılıklı paralel çizgiler çizilerek, bir paralelkenar oluşturulur. Çizilen köşegen vektörlerin bileşkesidir.
Şekildeki A ve B vektörlerinin toplamı olan A+B vektörü uçuca ekleme metodu ile çizilmiştir. A ve B vektörlerinden biri paralel olarak diğerinin ucuna taşınır ve ilk vektörün başlangıcından son vektörün ucuna çizilen vektör bileşke vektördür.

ÖZEL DURUMLAR

1- Eğer iki vektörün arasındaki açı 90º ise cos90º = 0 olduğundan iki vektörün bileşkesi
pisagor bağıntısından bulunur.
r2 = a2 + b2

2- Eğer iki vektörün büyüklükleri eşit ve aralarındaki açı 120 derece ise bileşke vektör
vektörlerden bir tanesinin büyüklüğüne eşit olur.
A=2 B=2 R=2 DİR

3- Eğer iki vektör arasında 60º açı varsa ve bu iki vektörün büyüklükleri eşit ise bileşke
vektörün büyüklüğü a√3 olur.
R = 5√3 br
A=5
B=5
4- Eğer vektörler uç uca eklendiğinde başlangıç noktasına geri dönüyorsa bileşke vektör O
olur.
5- Bileşke vektör büyük olan vektöre daha yakındır.

UYARI :
1-Eğer bir cisme birden fazla kuvvet etki ediyorsa ve kuvvetlerin bileşkesi O; ise cisim
başlangıçta duruyor ise durmaya devam eder. Bir hızı varsa o zaman sabit hızla hareketine
devam eder.
2-Durmakta olan bir cisme bir veya birden fazla kuvvet etki ettiğinde o cisim bileşke kuvvetin
yönünde hızlanan hareket yapar.
3- Daha sonra bu bileşke kuvvete ters yönde eşit büyüklükte bir kuvvet etki ederse cisim sabit
hızlı hareket yapar.
4- Eğer ters yönde uygulanan kuvvet bileşke kuvvetten büyük ise cisim yavaşlar, durur ve ters
yönde hızlanmaya başlar.

Elektriklenme ve Elektrik Yükü

Elektrik yükünü ileten maddelere iletken maddeler , iletmeyen maddelere de yalıtkan maddeler denir. Maddeler üç şekilde elektriklenirler.
1- Sürtünme ile elektriklenme
2- Dokunma ile elektriklenme
3- Etki ile elektriklenme

1- Sürtünme İle Elektriklenme

Bir cam çubuğu bir ipek parçasına sürtüp yalıtkan bir iple asalım. İkinci bir cam çubuğu yine ipek parçasına sürtüp birinci cam çubuğa yaklaştırırsak birbirini iter.
Benzer şekilde bir ebonit çubuğu yünlü kumaş parçasına sürtüp yalıtkan bir iple asalım. İkinci bir ebonit çubuğu yine yünlü kumaş parçasına sürtüp birinci ebonit çubuğa yaklaştırırsak yine birbirini iter.
Bir cam çubuğu ipek parçasına sürtüp yalıtkan bir ip ile asalım. Bir ebonit çubuğu yünlü kumaş parçasına sürtüp çam çubuğa yaklaştırırsak birbirini çeker.
Buradan şu sonuçlar çıkarılabilir : Maddeler sürtünme ile elektriklenebilirler. İki çeşit elektrik yükü vardır. Cam çubuk ve onun yükü gibi yüklere Pozitif ( + ) yük denir. Ebonit çubuk ve onun yükü gibi yüklere de Negatif ( - ) yük denir. Aynı yükler birbirini iter , farklı yükler birbirini çeker. Sürtünmede sürtünen maddelerden biri (+) yükle yüklenirse diğeri ( - ) yük ile yüklenir. Örneğin cam çubuk ipek parçasına sürtündüğünde cam çubuk (+) yük ile yüklenirken ipek parçası (-) yük ile yüklenir.
Durgun haldeki elektrik yüklerine Statik ( Durgun ) elektrik denir. Durgun halde bulunan elektrik yükleri arasındaki kuvveti ve bununla ilgili kavramları inceleyen FİZİK dalına Elektrostatik denir.
Nötr ozitif ve negatif yüklerin birbirine eşit olmasıdır.
Topraklama : Yüklü cisimlerin , iletken tel ile toprağa bağlanmasına topraklama denir.
Topraklama ile yükler toprağa veya yer küreye geçer. Yer küre elektrikçe nötr kabul edilir.
Topraklama bu şekilde gösterilir.

Elektroskop :
Bir cismin elektrik ile yüklü olup olmadığını yüklü ise hangi tür elektrik yükü ile yüklü olduğunu anlamamıza yarayan araçtır.
Elektroskopun her iki yaprağı aynı yük ile yüklenir.

2- Dokunma İle Elektriklenme

Yüklü bir cismi yüksüz elektroskopa dokundurursak elektroskopun yaprakları açılır. Yapraklarının açılmasının nedeni yüklü cisimden bir miktar yükün elektroskopa geçmesidir.
Yüklü bir cisim yüksüz bir cisme dokundurulduğunda onu da aynı cins elektrik yükü ile yükler. Buna dokunma ile elektriklenme denir.
NOT: Maddeler elektrik yüklerini dış yüzeylerine veya sivri uçlarına geçirirler. iç yüzeyleri ise yüksüzdür.
Birbirine dokunan cisimlerin elektrik yükleri bu cisimler tarafından paylaşılır. Yüklerin paylaşımı cisimlerin fiziksel özelliklerine bağlı olarak değişir. Küre şeklindeki cisimler birbirine dokundurulduğunda yükler kürelerin yarıçapları ile orantılı olarak paylaşılır. Levha şeklindekiler ise alanları ile orantılı olarak paylaşılır. Yük q ile gösterilir. Yük birimi C (Coulomb = Kulon) dur.
Yükü qA ve yarı çapı rA olan küre şeklindeki iletken A cismi ile yükü qB ve yarı çapı rB olan küre şeklindeki iletken B cismi birbirine dokundurulduğunda son yükleri şu formül ile bulunur :
qA’ = ( qA + qB ). rA qB’ = ( qA + qB ). rB
rA + rB rA + rB

Örnek :S.AKÇAY
A ve B iletken kürelerinin birbirine değdirilip ayrıldıktan sonraki yüklerini bulun.
Çözüm : qA(son) = ( qA + qB ). rA = ( 10q + 2q ) . 3r = 12q . 3r = 9q
rA + rB 3r + r 4r
qB(son) = ( qA + qB ). rB = ( 10q + 2q ) . r = 12q . r = 3q
rA + rB 3r + r 4r
Örnek :
A küresi önce B küresine değdirilip ayrıldıktan sonra C küresine değdirilip ayrılırsa A küresinin en son yükü ne olur.
Çözüm :
qA’ = ( qA + qB ) . rA = ( 7q + 3q ) . 3r = 10q . 3r = 6q
rA + rB 3r + 2r 5r
qA”= ( qA ‘ + qC ) . rA = ( 6q – 2q ) . 3r = 4q . 3r = 3q
rA + rC 3r + r 4r

3- Etki (Tesir ) ile Elektriklenme

Yüklü bir cisim yüksüz elektroskopun topuzuna yaklaştırılırsa yapraklar açılır. Yüklü cisim uzaklaştırılınca yapraklar kapanır. Böylece yüksüz bir cisim yüklü bir cismin etkisi ile yüklenebilir. Buna etki ile elektriklenme denir.
NOT : Yüksüz bir elektroskopa yüklü bir cismi yaklaştırırsak yapraklar cismin yükü ile aynı işaretli olarak yüklenir. Elektroskopun topuzu ise cismin yükünün ters işaretlisi yük ile yüklenir.

NOT : Yüklü bir elektroskopa aynı işaret ile yüklü bir cismi yaklaştırırsak yapraklar daha da açılır. ( Şekil a )
Yüklü bir elektroskopa ters işaret ile yüklü bir cismi yaklaştırırsak yapraklar biraz kapanır. ( Şekil b )

Etki ile elektriklenen yüksüz bir cismin , yüklü çubuğa yakın olan kısmı çubuk ile farklı cins elektrik yükü ile yüklenir. Uzak olan kısmı da çubuk ile aynı tür elektrik yükü ile yüklenir.

Etki ile elektriklenmede cisimler arasında yük alış verişi olmaz. Sadece cisim üzerindeki yükler ayrılır.

Yüksüz iki iletken metal çubuk birbirine değecek şekilde yalıtkan iki cam bardak üzerine bırakılıyor. Metal çubuklara ( + ) yüklü bir cisim yaklaştırılırsa yüklü cisme yakın olan metal çubuk (- ) yüklü olur. Diğer taraftaki metal çubuk ise ( + ) yüklü olur. (+) yüklü cisim kaldırılmadan cam bardaklar ile birlikte metal çubukları birbirinden ayırırsak yükler geri gidemez ve yakın olan metal çubuk ( - ) yüklü kalır. Diğeri de ( +) yüklü kalır.

Yüksüz bir metal üzerindeki elektrik yüklerinin metale yaklaştırılan yüklü cismin etkisi ile ayrılması olayına etki ( tesir ) ile elektriklenme veya elektrostatik indüksiyon denir. Ayrılan bu yüklere de indüksiyon yükleri denir.

Örnek1 :
Birbirine değmekte olan A , B , C iletkenlerinin sağ ve sol tarafına eşit değerde (+) yük bırakılıyor. A , B , C ‘ nin yüklerinin miktarı ve türünü bulun.
Çözüm : Sol taraftaki yük (-) yükleri kendine doğru yani A ya çeker ve (+) yükleri iter. sağ taraftaki yük de (-) yükleri kendine doğru çeker yani C ye çeker ve (+) yükleri iter. Dolayısıyla (+) yükler B ye sıkışır. Sol taraftaki yük +q kadar yükü A ya çekerse +q kadar yükü de B ye iter. Benzer şekilde sağ taraftaki yük de -q kadar yükü C ye çekerse +q kadar yükü B ye iter. A = -q B = +2q C = -q olur.

Örnek2 :
Yüksüz silindirin içine (+) yüklü A küresi şekildeki gibi iç tarafa değmeden sarkıtılıyor. Silindirin iç ve dış yüzeylerinin yüklerinin cinsi ne olur.

Çözüm : (+) yüklü A küresi Nötr olan silindirdeki (-) yükleri iç tarafa doğru çeker ve (+) yükleri dış yüzeye doğru iter.

iç = - Dış = + olur.

Örnek3 :
Yüksüz silindirin içine (+) yüklü A küresi içten değecek şekilde bırakılıyor. Silindirin iç ve dış yüzeyi ile A küresinin yük bakımından durumu ne olur.

Çözüm : Maddeler elektrik yüklerini dış yüzeylerine verirler. iç yüzeyleri ise yüksüzdür. (+) yüklü A küresi silindirin iç tarafına değince yüklerini silindirin iç tarafına verir. Silindir de bu yükleri dış tarafına iletir. Dolayısıyla silindirin iç tarafı ve A küresi yüksüz olur ve Silindirin dış tarafı (+) yüklü olur.

iç = yüksüz
Dış =+
A küresi = yüksüz

Örnek4 :
(+) yüklü A küresi yüksüz silindirin dış tarafına değecek şekilde bırakılıyor. Silindirin iç ve dış yüzeyi ile A küresinin yükü ne olur.

Çözüm :
(+) yüklü A küresi yüksüz silindire dıştan değdiği için yüklerinin bir kısmını silindire verir. Silindir bu yükleri dış yüzeyine dağıtır. Silindiri iç tarafı yüksüz kalır.
A küresi = + yüklü
Dış taraf = + yüklü
iç taraf = Nötr

Örnek5 :
Yalıtkan iplikler ile asılı A küresi B küresini itip C küresini çekiyor. C küresi (+) yüklü olduğuna göre A ve B kürelerinin yüklerinin cinsi ne olur.

Çözüm :
A küresi C küresini çektiği için (-) yüklüdür.
B küresi A tarafından itildiği için (-) yüklüdür.

Örnek6 :
Yüklü M çubuğu yüklü X ve Y elektroskoplarına değmeden yaklaştırıldığında X in yaprakları biraz açılıyor Y nin yaprakları biraz kapanıyor. X ; Y ve M nin yüklerinin işareti için ne söylenebilir.

Çözüm :
M çubuğu yaklaştırıldığında X in yaprakları biraz açıldığı için X ve M aynı işaretlidir.
M çubuğu yaklaştırıldığında Y nin yaprakları biraz kapandığı için Y ve M farklı işaretlidir.

Örnek7 :
B ucu toprağa bağlı iletken cisme şekildeki gibi (+) yüklü cisim yaklaştırılırsa A ve B uçlarının yük durumu ne olur.
Çözüm :
A ucu (-) olur. B ucu ise topraktan negatif yükleri alarak nötr olur.

Örnek8 :
Şekilde özdeş elektroskoplardan E1 elektroskopu silindirin dış tarafına , E2 elektroskopu ise iç tarafına bağlanmıştır. (+) yüklü A küresi silindirin içine değmeden sarkıtılınca her iki elektroskopun yaprakları açılıyor. İletken A küresi içten silindirin dibine değdirilirse bu durumda elektroskopların yapraklarının durumu önceki duruma göre ne olur.

Çözüm :
Birinci durumda yani A küresi değmeden bırakıldığında şekil-1 deki gibi iç taraf (-) dış taraf artı olur.
Dışa bağlı E1 elektroskopunun yaprakları açık ve (+) yüklü olur.
İç tarafa bağlı E2 elektroskopunu yaprakları açık ve (-) yüklü olur.

İkinci durumda A küresi iç taraftan silindire değdiği için yükünü silindire silindirde dış tarafına verir. Dış taraf (+) yüklü olur. A küresi ve silindirin iç tarafı yüksüz olur.
Bu durumda :
Dış taraf bağlı E1 elektroskopunun yaprakları bu durumda da (+) yüklü ve açık olur.
İç tarafa bağlı E2 elektroskopunun yaprakları , iç taraf yüksüz olduğu için kapanır.

Sonuç: E1=Değişmez E2=Kapanır.

Yük Kaynağı Olarak Atomlar

Bir atom çekirdek ve çekirdeğin etrafında dönen elektronlardan oluşur. Çekirdekte pozitif (+) yüklü protonlar ve yüksüz nötronlar vardır. Atom kütlesinin hemen hemen tamamı çekirdektir. Elektronların kütlesi çekirdeğin kütlesine göre çok küçüktür. Nötr atomda proton sayısı ile elektron sayısı birbirine eşittir. Katı maddelerde hareket eden yükler negatif yüklü elektronlardır. Bir madde dışardan elektron alırsa negatif(-) yükle yüklenir dışarıya elektron verirse pozitif(+) yükle yüklenir.

Yük Miktarı , Elemanter Yük ve Yükün Parçacıklı Yapısı

Bir atomun yüksüz (Nötr ) olması o atomda hiç yük olmadığı anlamına gelmez. Pozitif (+) ve Negatif (-) yüklerinin birbirine eşit olması demektir.
Elemanter Yük (e.y) : Bir elektronun yüküne elemanter yük denir. 1e.y veya 1 ē = 1,6 . 10-19 C dir.
Bir elektronun yükü birim yük olarak kabul edilir. Bir elektron ve bir protonun elektrik yükleri değerce birbirine eşit fakat zıt işaretlidir.

İletken , Yalıtkan ve Yarı İletken Maddeler

Elektrik yükünü ileten maddelere iletken denir. Elektrik yükünü iletmeyen maddelere yalıtkan denir.