Serbest Cisim Diyagramı

Birbirini iten bloklar üzerine etki eden kuvvet  diyagramlarını göstermeye devam edelim.
Şimdi   buraya baktığımızda F kuvvetin etkisinde m1 ve  m2 kütleli iki tane bloktan bahsedelim ve düzlem   yatay ve sürtünmesiz.
Şimdi bunlar birbirine  temas edecek şekilde yani birbirine itecek   şekilde uygulanmış.
Önce biz neye bakıyorduk?
Önce  sisteme bakıyorduk.
Yani nasıl yazacağım?
"F=ma"   değil miydi?
F eşittir toplam kütle çarpı a diye  ifade ederim.
Daha sonra baktığımızda m1 kütlesi   m2'yi, m2 kütlesi de m1 kütlesini itecek.
Yani bir  etki-tepki söz konusu.
O zaman baktığımızda şöyle   söyleyebilir miyiz?
İkinin bire uyguladığı tepki  kuvveti, birini ikiye uyguladığı etki kuvveti   diye.
Şöyle yazalım ikinci kütlenin birinci  kütle uyguladığı birinci kütlenin ikinci kütleye   uyguladığı tepki kuvveti diye.
Ne söylemiştik?
Bu  iki kuvvet yani etki-tepki kuvvet çifti birbirine   eşit büyüklükte ama zıt yönde diye ifade etmiştik.  Gerçekten de öyle mi?
Evet ve farklı cisimler   üzerinde ifade edilir.
O şekilde de gösterdik.  Şimdi m1 kütlesini etki eden bir de kim var?
F   kuvveti var.
Yatay sürtünmesiz düzlemde ben bu  cisimlere uygulanan kuvvetleri gösterdim.
Peki,   tek tek ben bu cisimlerin ivmelerini sistemi  ivmesini yazarak bu cisimlere etki eden kuvvetleri   göstermek istersem nasıl gösteririm?
Bakın önce şu  sisteme bakıyorum.
Bu cisme etki eden kuvvet kim?
   Sadece tepki kuvveti eşittir kütle kim?
m2.
Peki,  hangi ivme ile hareket ediyor?
Sistemin ivmesiyle   yani şurada hesapladığımız ivme değeri.
Peki,  ben bu fotoğrafta ne görüyorum?
Bu fotoğrafta   şuna dikkat edeceğim.
Bu sistemin hareket yönü  ne tarafa doğrudur?
Kuvvet doğrultusundadır.   Çünkü zaten sürtünmesiz dedik.
Hangi kuvveti  hangi yönde uyguluyorsam o yönde de hareket   edecek.
Hareket yönünü buldum.
O zaman  burada net kuvveti yazmak istersem F eksi   tepki kuvveti eşittir diyorum, bu fotoğraftaki  kütle çarpı sistemin ivmesi olarak ifade edilir.   Üst üste cisimlere baktığımızda peki nasıl  ifade edeceğiz?
Bakalım.
Burada üst üste   cisimlere baktığımızda m1 ve m2 kütleli iki  tane cisim olsun.
Ben bu m1 kütleli cismi   şöyle F1 kuvvetinin etkisinde çekmiş oluyor.
F  kuvvetin etkisinde çekmiş oldum.
Baktığımızda   yine şu yatay düzlem sürtünmesiz ama m1 ve  m2 kütlesi bir üzerine yerleştirilmiş.
Eğer   m2 kütlesi düşmeden durabiliyorsa burada bir  sürtünmeden bahsedeceğiz şimdi biraz açalım.
Evet, şimdi F kuvvetini uyguladık.
Önce  ne yazacağım?
Önce sisteme bakıyorum.   Sisteme baktığımda ne yazıyorum?
F kuvvetin  etkisinde m1 ve m2 kütlelerine uygulanmış   ve ne var?
Sistemin ivmesi var.
Şimdi ben  buradan sistemin ivmesini bulabilirim.
Peki,   bloklar için serbest cisim diyagramı  çizmek istersem burada nasıl ifade   ederim?
Önce m2'ye bakalım.
Bakın, burada  bir sürtünme kuvveti olacak.
Aşağı doğru   ne var?
m2'nin bir ağırlığı var.
Yukarı  doğru da ne var?
Bir tepki kuvveti var.   Şu şekilde.
Peki, m1'e etki eden, aşağı doğru  G1 ağırlığı, yukarı doğru bir tepki kuvveti   ve sağa doğru etki eden zaten bir F kuvveti var.  Sürtünme kuvveti ne yönde olacak?
Sürtünme kuvveti   bu şu şekilde ifade edilmiş olacak.
Aynı zamanda  kim var?
Etki eden G2'nin ağırlığı var.
Şimdi biz   bu şekilde ifade ettikten sonra ne söyledik?
Bu  adamın düşmeden durabilmesi için yani m2 kütlesini   düşmeden durabilmesi için nasıl yazacağım şu  Fs2'yİ.
Evet, şu fotoğrafa bakıyorum.
Yatayda   uygulanan sadece şu kuvvet gözüküyor değil mi?
  O zamanda ne yazacağız?
Bu cisme etki eden net   kuvvet eşittir m2 çarpı a olarak ifade edeceğiz.  Peki, bu fotoğrafta ne görüyorum?
Bu fotoğrafta   gördüğüm ise F eksi Fsürtünme bir eşittir kim?
m1  kütlesi çarpı sistem ivmesi olarak ifade etmeli.   Eğik düzleme bakalım.
Eğik düzleme baktığımızda  sürtünmeli bir eğik düzlem olsun.
Bu düzleme   baktığımızda cismin nesi var?
Aşağı doğru  bir ağırlığı var.
Alfa açısıyla bulunduğu   eğik düzlemde ne yapmam lazım?
Yatay ve düşey  bileşenlerine ayırmam lazım.
Şimdi, şöyle bir   bileşenlerine ayıralım.
Şimdi burada baktığımızda  ve bu alfa açısını şuraya taşımış oluyorum.
O   zaman burası G.Cosα şurası da G.Sinα olarak ifade  ediyor.
Sistem şu şekilde hareket ediyor olsun   hareket yönü bu şekilde.
Ne dedik?
Sürtünmeli bir  düzlem dedik.
O zaman yüzeye bir tepki kuvveti   çiziyorum.
Tepki kuvveti yüzeye dik oluyordu.
Kim  kadar?
Yüzeye etki eden dik kuvvet kadar.
Yani   G.cosα kadar.
Sürtünme kuvveti hareket yönüne  zıt yöndeydi.
Yazalım Fs diye ifade ediyorum.   Fs yazdım, eşittir k çarpı N, k'yı yazdık.
N  tepki kuvveti, G.Cosα olmuş oluyor.
Şimdi buraya   baktığımızda bu sistemin ivmesini nasıl yazarız?
  Peki, hareket yönü bu tarafa doğru değil mi?
Net   kuvvet eşittir nasıl ifade ediliyordu?
"m x a"  diye net kuvveti yazalım.
G.Sinα ve sürtünme   kuvveti var.
O zaman net kuvveti yazarken G.Sinα  eksi sürtünme kuvveti eşittir kütle çarpı sistemi   ivmesi olarak ifade ediyorum.
Bu şekilde.
Peki,  düşey düzlemdeki serbest cisim diyagramı ve net   kuvvete bakalım.
Bu sistem dengede duruyor olsun  ve sistem sürtünmeli olsun.
Şimdi, bu sürtünmeli   düşey düzlemde baktığımız daha önce kuvvetleri  çizerim.
Mesela alfa açısıyla şöyle duran bir   kuvvetimiz var.
Burası nedir?
F.Cosα'dır.  Burası nedir?
F.Sinα'dır.
Peki, başka hangi   kuvvetler var?
Hadi, onları da çizelim ve ben  bu cismin bu şekilde dengede durduğu söylüyorum.   Başka aşağı doğru G ağırlığı var ve başka ne var  olmalı?
Bir de sürtünme kuvveti olmalı değil mi?
   Bu sistemi çizmek istediğiniz sürtünme kuvvetinde  şöyle göstereyim ve sürtünme bu şimdi yüzeyin   tepki kuvveti neydi?
Yüzeye dik olan.
Şimdi, tepki  kuvvetim o zaman yüzeyim düşeyse tepki kuvvetim   yüzeye dik olabilmek için ne olması lazım?
  Yatayda olması lazım yani tepki kuvvetini ben   nasıl gösteriyorum?
"k" çarpı pardon F.Sinα diye  ifade ediyorum.
Şu şekilde tepki kuvveti F.Sinα.   Bakın, yüzeye etki eden dik kuvvet F.Sinα olarak  gösterilir.
O zaman işte şimdi yazacağım.
Sürtünme   kuvveti "k" çarpı F.Sinα'dır diye ifade edeceğiz.  Eğer bu düşey düzlemde sistem hareket etmiyorsa   nasıl yazıyorum?
F.Cosα yukarı doğru olan  kuvvetler, aşağı doğru olan kuvvetlere ne olmak   zorunda?
Eşit, neden sistem hareketsizmiş." k  X F.Sinα= G cismin ağırlığı" diye ifade ederiz.
Kuvvet ve Hareket
Newton’un Hareket Yasaları 3 / 4
Serbest Cisim Diyagramı
Serbest Cisim Diyagramı