Page 61 - Fizik 11 | 1.Ünite

KUVVET VE HAREKET

V 1 V 2

a) Buz pateni yapan çocukların birbirinin itmesi b) Çocukların itmeden sonraki hareketleri
Görsel 1.15: Buz üzerinde duran ve farklı kütlelere sahip çocukların birbirine uyguladığı kuvvet

m ve m kütleli iki çocuk sürtünmelerin ihmal edildiği buz üzerinde dururken çocuklardan biri, diğerini F
1
1
2
büyüklüğünde bir kuvvet ile iterse kendisine de F büyüklüğünde bir tepki kuvveti etki eder (Görsel 1.15.a). Eşit
2
büyüklükte ve zıt yönlü olan bu etkileşim kuvvetleri her iki çocuğa da zıt yönde itmeler uygular. Çocuklar zıt
yönde kaymaya başlar (Görsel 1.15.b).
F 1 =- F 2 eşitliğinin her iki tarafı etkileşim süresi ile çarpılırsa

$ tD =- $ tD ( I 1 =- I 2 olur. Çocuklara uygulanan itmeler de çocukların çizgisel momentum değişimle-
F 1 F 2
rine eşit olduğundan P 1 =- D P 2 olur. Buradan
D

son - P - P son - ilk =- son + ilk + ilk = son +
()P 1 ()P 1 ilk =-7 () son2 () ilk2 A ( ()P 1 ()P 1 ()P 2 ()P 2 ilk ( ()P 1 ()P 2 ()P 1 ()P 2 son
elde edilir. Çocukların birbirlerini itmeden önceki çizgisel momentumlarının toplamı, birbirlerini ittikten son-
raki çizgisel momentumlarının toplamına eşittir. Yani toplam çizgisel momentum korunur. Bu durum sisteme
etkiyen dış kuvvetlerin bileşkesinin sıfır olduğu durumlarda geçerlidir. Dış kuvvet etkisi olmayan yalıtılmış
bir sistemde iki veya daha fazla parçacık etkileştiğinde sistemin toplam çizgisel momentumu sabit kalır. Yani
yalıtılmış bir sistemin toplam çizgisel momentumu her zaman sistemin ilk çizgisel momentumuna eşittir. Bu
olay önemli bir mekanik yasasıdır ve elde edilen bu sonuca da çizgisel momentumun korunumu denir. Çizgi-
sel momentumun korunumu; birbirini iten cisimler, çarpışan cisimler, çarpışma sonucu kenetlenen cisimler ve
iç patlama sonucu parçalanan cisimler gibi sistemler için de geçerlidir.

Sürtünmesiz yüzey üzerindeki durgun iki kütle arasına sıkıştırılarak tutulan bir yay serbest bırakıldığında yay
tarafından itilen kütleler zıt yönlerde harekete geçer (Şekil 1.56). Çizgisel momentum korunumu bu tür sistem-
ler için de geçerlidir. Başlangıçta durgun olan sistemin ilk çizgisel momentumu sıfırdır. Çizgisel momentum
korunduğu için sistemin son çizgisel momentumu da sıfır olur.

V 1 = 0 V 2 = 0
P ilk = P son = 0

m 1 m 2 m 1 . V 1 + m 2 . V 2 = m 1 . V 1 ' + m 2 . V 2 '
m 1 . 0 + m 2 . 0 = m 1 . V 1 ' + m 2 . V 2 '

0 = m 1 . V 1 ' + m 2 . V 2 '
' '
V 1 V 2
m 1 m 2
m 1 . V 1 ' = -m 2 . V 2 ' olur.
Cisimler zıt yönde eşit büyüklükte
Şekil 1.56: Aralarında sıkıştırılmış yay bulunan iki cismin yay serbest bırakıldığında çizgisel momentum ile hareket eder.
yaptığı hareket

163
163