Page 50 - Fizik 11 | 1.Ünite

KUVVET VE HAREKET

1.7. İTME VE ÇİZGİSEL MOMENTUM

Bir futbolcunun vurduğu top, futbolcuyla teması esnasında kazandığı ivme ile anlık hız kazanır. Futbolcu, bu
ivmeyi kazandırabilmek için küçük bir zaman aralığında topa bir kuvvet uygulamak zorundadır. Newton’ın
üçüncü hareket yasasına göre ise futbolcunun topa uyguladığı kuvvete eşit büyüklükte ve ters yönde bir tepki
kuvveti de futbolcuya uygulanır. Bu tepki kuvveti futbolcuya da bir ivme kazandırır. Ancak futbolcunun kütlesi
topun kütlesinden daha büyük olduğu için futbolcunun kazanacağı hız topa göre çok daha küçük olur. Aynı
şekilde birbiriyle çarpışan iki bilardo topu arasında da eşit büyüklükte ve zıt yönde kuvvetler oluşur.

Newton’ın Hareket Yasaları ile çarpışma anında toplar arasında oluşan kuvvetler açıklanabilir. Bu bölümde New-
ton’ın hareket kanunlarının bir sonucu olan itme ve çizgisel momentum kavramları ile çizgisel momentumun
korunumunun kullanım alanlarına değinilecektir.

A) ÇİZGİSEL MOMENTUM

? Sürtünmelerin önemsiz olduğu düzlemde kaykay üzerinde hareketsiz duran çocuk

elindeki topu ileriye doğru fırlatınca neden topun hareketine ters yönde hareket eder?

V 1 V 2
m F 1 m F 2

Şekil 1.53: Farklı hızlara sahip eşit kütleli cisimleri durduran kuvvetler
Şekil 1.53’teki gibi eşit kütleli iki cisim V ve V büyüklüğünde hızlarla hareket ederken eşit sürelerde sabit bü-
2
1
yüklükte kuvvetler uygulanarak durdurulmak istenirse hızı küçük olan cismi durdurmak için daha küçük kuvvet
uygulamak gerekir. Buna göre
V > V ( F > F olur.
1
2
2
1
V = 0 V 1 V = 0 V 2
F F
m 1 m 1 m 2 m 2

Şekil 1.54: Kütleleri farklı durgun cisimlerin aynı büyüklükteki kuvvetlerle itildiğinde sahip olduğu hızlar

Şekil 1.54’teki gibi farklı kütlelere sahip m 1 ve m 2 kütleli durgun cisimlere sabit ve eşit büyüklükte F kuvvetleri
eşit süre uygulanarak itildiğinde kütlesi küçük olan cisim, kütlesi büyük olandan daha hızlı gider. Buna göre

m > m ( V > V olur.
2
1
1
2
m 1 ve m 2 kütleli cisimlerin kütle ve hızları farklı olmasına rağmen kütleleri ile kazandıkları hızların çarpımı aynı
olur. V hızı ile hareket eden m kütleli bir parçacığın kütle ve hızının çarpımından elde edilen terime çizgisel
momentum denir. Çizgisel momentum hareketliliğin bir ölçüsüdür. Hareketli kütleye dair bir kavram olan çiz-

.
gisel momentum P sembolü ile gösterilir ve SI’da birimi kg m/s’dir.
P = m $ V

152