Page 39 - Fizik 11 | Kavram Öğretimi Kitabı

22 FİZİK 11

1. ÜNİTE : KUVVET VE HAREKET > 1.7 İtme ve Çizgisel Momentum
Kavram : Çizgisel Momentum
Genel Beceriler : Eleştirel Düşünme Becerisi
Alan Becerileri : Çıkarım Yapma Becerisi

Çalışmanın Adı KÜTLE Mİ, HIZ MI? 20 dk.
Çalışmanın Amacı Çizgisel momentumun kütle ve hız ile ilişkisini açıklayabilme.

Yönerge: Verilen metinden yararlanarak aşağıdaki soruları cevaplayınız.

Newton’ın Hareket Yasaları’ndan birincisi olan Eylemsizlik Prensibi, bir nesne sürtünme veya başka bir
dış kuvvet onu durdurmadıkça hareket ettiğinde bu hareketin devam edeceğini söyler. Temel yasası ise
bir nesneyi hızlandırmak istiyorsanız ona bir kuvvet uygulamanız gerektiğini belirtir. Newton, kuvvet ve
hareket arasındaki ilişkiyi tanımlarken iki fizik kavramını ifade eder. Bunlar çizgisel momentum ve itme-
dir. Newton çizgisel momentumu, hareket eden bir nesnenin kütlesinin ve hızının ürünü olarak tanımlar.
Hareket eden bir cismin kütlesi veya hızı ya da her ikisi de büyürse cisim büyük bir çizgisel momentuma
sahip olur. Örneğin bilye ve bovling topunun aynı hıza sahip olduğu düşünülürse bilyeyi durdurmak bir
bov ling topunu durdurmaktan daha kolaydır. Her ikisinin de çizgisel momentumu vardır. Bununla birlikte
aynı hıza sahip bovling topunun bir bilyeden daha fazla çizgisel momentumu vardır. Ya da daha küçük
kütleye sahip bir bilyenin bir bovling topundan daha fazla hızı varsa bilyenin çizgisel momentumu daha
büyük olur. Hız ve/veya kütle değişirse çizgisel momentum değişir.
Çizgisel momentum, vektörel bir büyüklüktür. Çizgisel momentum vektörü her zaman hız vektörü ile aynı
yönlüdür. Hız, belirli bir süre içerisinde cisimlerin hangi yönde ve ne kadar yer değiştireceğini belirten
kinematik bir niceliktir. Hız, belirli bir süre içinde cismi durdurmak için uygulanması gereken kuvvetin bü-
yüklüğünü belirlemez. Bu kuvveti, kuvvetin uygulanma süresindeki çizgisel momentum değişimi belirler.
Aynı sürede, çizgisel momentumu büyük olan cisimleri durdurmak için uygulanması gereken kuvvet,
çizgisel momentumu küçük olanlara göre daha büyük olur. Bu nedenle hareket hâlindeki cisimleri dur-
durmak çok zordur.
Enerji gibi çizgisel momentum da bir nesneden diğerine aktarılabilir. Bu duruma aynı hıza ve kütleye sa-
hip iki aracın çarpışma anında birbirlerine eşit büyüklükte fakat zıt yönde kuvvet uyguladığı örnek olarak
verile bilir. Bu kuvvet aktarımı ile birlikte bir çizgisel momentum aktarımı olur. Her iki araç da aynı anda,
aynı miktarda kuvvete maruz kaldığı için çizgisel momentum değerleri eşittir. Fakat çizgisel momentum
yönlü bir büyüklük olduğu için yönleri zıt olduğundan toplam çizgisel momentum sıfır olur. Eğer araçlar-
dan biri durgun olsaydı hareketli araçtan diğer araca çizgisel momentum aktarılırdı.

Sorular

1. Aynı hıza sahip bir otobüs ile bir kamyonu durdurmak istediğiniz zaman hangisi daha kolay durdu-
rulur? Bu durumu çizgisel momentum kavramı ile ilişkilendirerek açıklayınız.

2. Aynı kütleye sahip iki araçtan birinin sabit hızla diğerinin ise hızını arttırarak gittiğini düşününüz.
Buna göre araçların çizgisel momentumları hakkında ne söylenebilir?

3. Bir oduncu elindeki balta ile odun kırarken baltanın kütlesini mi yoksa hızını mı arttırdığında odunu
daha kolay parçalayabilir? Bu durumun çizgisel momentum ile ilişkisi nedir? Açıklayınız.

36
Hazırlayan: Hasan ATÇEKEN