Bu yasalar klasik mekaniğin temelini oluşturmuş, bizzat
Newton tarafından fiziksel nesnelerin hareketleri ile ilgili birçok olayın
açıklanmasında kullanılmıştır. Newton, çalışmasının üçüncü bölümünde, bu
hareket yasalarını ve yine kendi bulduğu evrensel kütleçekim yasasını
kullanarak Kepler'in gezegensel hareket yasalarının elde edilebileceğini
göstermiştir.
Birinci Yasa
(Eylemsizlik Prensibi)
Bir nesneye dış kuvvet etkimediği sürece, duruyorsa durmaya,
hareketli ise sabit hızla dümdüz ilerlemeye devam eder. Nesnelerin hareketini
değiştirecek bir kuvvet olmadığı sürece, kendi hareket durumlarında
kalacaklarını belirten eylemsizlik hakkında bir ifade olarak da alınabilir.
Hareketteki herhangi bir değişim ivme ile ilişkilidir; o zaman Newton’un
2.Yasası uygulanır. Aslında Birinci Yasa, İkinci Yasa’nın net dış kuvvetin
sıfır olduğu bir özel durumudur.
Eylemsizlik
yasası: Tüm cisimler bir kuvvet etkisi tarafından durumunu değiştirmeye
zorlanmadıkça düzgün doğrusal hareketini veya durağanlığını korur.
Newton’un birinci yasası, evrendeki şu temel simetri
hakkında sonuçlar içerir: Düz bir çizgi üzerindeki bir hareket durumu, durağan
olmak kadar “doğal” görülmelidir. Eğer bir nesne bir referans çerçevesinde
durgunsa, nesnenin yanından geçen bir referans çerçevesindeki gözlemciye göre
düz bir çizgide ilerliyor gibi görünür. Hangi referans çerçevesinin “özel”
olduğunu söylemenin yolu yoktur; dolayısıyla tüm sabit hızlı referans
çerçeveleri eşdeğer olmalıdır.
Eylemsiz referans
sistemi adı verilen öyle referans sistemleri seçebiliriz ki, bu sistemde
bulunan bir parçacık üzerine bir net kuvvet etki etmiyorsa cismin hızında
herhangi bir değişiklik olmaz. Bu yasa genellikle şu şekilde basitleştirilir:
Bir cisim üzerine
dengelenmemiş bir dış kuvvet etki etmedikçe, cisim hareket durumunu (durağanlık
veya sabit hızlı hareket) korur.
Merkezcil kuvvet örneği:
topu çembersel olarak hareket ettirmek için ipin gereken merkezcil kuvveti
sağlaması gerekir. İp koparsa, top düz bir çizgi üzerinde hareket ederek
uzaklaşır
Şekilde gerüldüğü gibi, bağlayıcı kuvvetin yokluğunda hareketin düz olması, Newton’un 1.yasasına örnektir. Buradaki örnekte, etkiyen başka bir net kuvvet olmadığını varsaymıştır; sürtünmesiz yüzeydeki yatay hareket gibi.
İkinci Yasa (Dinamiğin Temel Prensip)
Newton'un 2.yasası dinamiği temel prensibidir ve geniş
aralıkta geçerli bir fiziksel olgudur. Ama Korunum Yasaları gibi bir temel ilke
değildir. Kuvvetin, sadece net dış kuvvet olduğu durumlara uygulanır. Kütlenin
değiştiği (madde kazanılan veya kaybedilen, ya da ışık hızına yakın hızda hareketteki
görelili etkilere bağlı olarak kütlenin değiştiği) durumlara doğrudan
uygulanamaz. Kuantum mekaniğine başvurulması gereken küçük atomik ölçeklere
doğrudan uygulanamaz.
Dinamiğin temel
prensibi: Bir cismin momentumundaki değişim, cisim üzerine uygulanan itme ile
orantılıdır ve itmenin uygulandığı düz doğru boyunca meydana gelir.
Eylemsiz bir referans sisteminde, bir partikül
üzerindeki net kuvvet onun çizgisel momentumunun zamanla değişimi ile
orantılıdır. Momentum (mv), kütle ile hızın çarpımına eşittir.
F = d (mv)/dt
Kuvvet ve momentum vektörel nicelikler
olduğundan, net kuvvet cisim üzerine etki eden tüm kuvvetlerin vektörel toplamı
ile bulunur. Bu yasa genellikle şu şekilde ifade edilir:
Bir cisim üzerindeki net kuvvet, cismin kütlesi ile
ivmesinin çarpımına eşittir.
F=ma
Newton'un 2.Yasası, kütleleri farklı nesnelere uygulanan
aynı büyüklükteki kuvvetlerin sonuçlarını karşılaştırmaya olanak tanır.
Üçüncü
Yasa (Etki – Tepki Prensibi)
Evrendeki tüm kuvvetler, eşit ve zıt yönlü çiftler hâlinde
varolur. Yalıtılmış kuvvetler yoktur; bir nesneye etkiyen her dış kuvvet için
aynı büyüklükte ama ters yönde bir kuvvet vardır ve dış kuvveti uygulayan
nesneye geri etkir.
İç kuvvetler durumunda, bir sistemin bir kısmındaki bir
kuvvet, sistemin başka bir noktasındaki tepki kuvveti ile karşılaşır.
Dolayısıyla yalıtılmış bir sistem herhangi bir şekilde sisteme bir bütün olarak
net bir kuvvet uygulayamaz. Bir sistem, tümüyle içsel kuvvetler ile kendi
kendini harekete geçiremez; bir net kuvvet ve ivme kazanamaz; kendi dışında bir
nesne ile etkileşmesi gerekir.
Etki-tepki yasası:
Her kuvvete karşılık, her zaman eşit ve ters bir tepki kuvveti vardır; veya iki
cismin birbirine uyguladığı kuvvetler her zaman eşit ve zıt yönelimlidir.
İki kütle üzerindeki kuvvetlerin yapılarını ve kökenlerini
belirtmeden, Newton’un 3.yasasına göre eğer kuvvetler iki kütlenin kendisinden
doğuyorsa, büyüklükleri eşit ve yönleri zıt olmalıdır. Böylece net kuvvet
bütünüyle içsel kuvvetlerde doğar.
Newton'un 3.yasası, doğadaki temel simetri ilkelerinden
biridir. Doğada bunun çiğnendiğine ilişkin hiçbir örnek olmadığından, sezgiye
karşıt gibi görünen durumların çözümlenmesi için kullanışlı bir elemandır.
https://en.wikipedia.org/wiki/Newton%27s_laws_of_motion
3 Ağustos 2019
GERİ
(yasalar)
GERİ
(astrofizik)
