← Ünite 5
Temel Fizik

Ünite 5: Moment ve Denge

Tork Yönü ve İşaret Standardı
Fizikte tork hesaplamalarında yön birliği sağlamak amacıyla, cismi saat yönünde döndüren kuvvetlerin torku negatif (-) işaretli, saat yönünün tersine döndüren kuvvetlerin torku ise pozitif (+) işaretli kabul edilir.
Kütle Merkezine Kuvvet Uygulanması
Bir çubuğun tam kütle merkezine doğrudan bir dış kuvvet uygulandığında, sistem hiçbir şekilde dönme hareketi yapmaz; sadece uygulanan kuvvet yönünde doğrusal öteleme hareketi gerçekleştirir.
Deneysel Kütle Merkezi Bulma Yöntemi
Düzgün olmayan düzlemsel cisimler A ve C gibi farklı iki noktadan asılıp düşey çizgiler çizildiğinde, bu çizgilerin kesişim noktası cismin kütle merkezini verir.
Düzgün Yerçekimi Alanında Merkezlerin Çakışması
Bir cisim düzgün bir yerçekimi alanında bulunuyorsa, yerçekimi kuvvetinin etki ettiği ağırlık merkezi ile kütle merkezi tam olarak aynı noktada yer alır.

Anahtar Kavramlar

KuvvetCisimlerin hareket durumlarını, hızlarını, yönlerini değiştiren veya dönmelerini sağlayan, esnek cisimlerde şekil değişikliğine yol açan dış etkidir.
Tork (Moment)Bir kuvvetin uygulandığı cismi belirli bir dönme ekseni veya destek noktası etrafında döndürme eğiliminin ve etkisinin fiziksel ölçüsüdür.
Moment KoluDönme merkezinden, uygulanan kuvvetin doğrultusuna çizilen en kısa dik uzaklıktır; tork hesabında kuvvetle çarpılan parametredir.
EylemsizlikMaddelerin sahip oldukları hareket veya durganlık durumunu koruma eğilimidir; cismin hızındaki değişime karşı gösterdiği dirençtir.
Kütle MerkeziBir sistemdeki tüm kütle dağılımının ortalama konumu olan ve sistemin dış kuvvetler altındaki hareketinde tüm kütlenin yoğunlaştığı kabul edilen noktadır.
Ağırlık MerkeziBir cisme etki eden yerçekimi kuvvetlerinin bileşkesinin uygulama noktası olarak kabul edilen tek bir özel noktadır.
Öteleme DengesiBir cisme etki eden tüm dış kuvvetlerin vektörel toplamının sıfır olması durumudur; cismin doğrusal ivme yapmamasını garanti eder.
Dönme DengesiBir cisme etki eden tüm dış torkların (momentlerin) bileşkesinin sıfır olması durumudur; cismin açısal ivme kazanmasını engeller.
Sürekli Kütle DağılımıParçacıklar arasındaki mesafenin sıfıra yaklaştığı katı cisimlerde, kütlenin hacme kesintisiz ve entegre edilebilir şekilde yayıldığı kabul edilen modeldir.
DengeBir cismin ya tamamen durduğu ya da kütle merkezinin sabit hızla doğrusal hareketine devam ettiği, net kuvvet ve net torkun sıfır olduğu fiziksel durumdur.

Diğer Önemli Bilgiler

Çok Parçacıklı Sistemlerde Koordinat Hesabı

n parçacıklı bir sistemin kütle merkezinin x koordinatı, her bir parçacığın kütlesi ile x koordinatının çarpımlarının toplamının, sistemin toplam kütlesine bölünmesiyle hesaplanır.

İntegral Sınırında Kütle Merkezi

Sonsuz sayıda parçacıktan oluşan katı cisimlerde kütle merkezi koordinatları hesaplanırken toplam sembolü yerine integral, kütle elemanı yerine ise diferansiyel kütle elemanı (dm) kullanılır.

Simetrik Cisimlerin Kütle Merkezi Konumu

Geometrik olarak simetrik olan homojen cisimlerin kütle merkezleri, her zaman cismin sahip olduğu simetri eksenleri ve simetri düzlemleri üzerinde yer alır.

Sınavda Dikkat Et

  • Tork hesaplarken kuvvetin doğrultusuna dikkat edin; dönme noktasından geçen kuvvetlerin torku sıfırdır çünkü moment kolu oluşmaz.
  • Tork yönü işaretlerine çok dikkat edin; saat yönü negatif (-), saat yönünün tersi pozitif (+) alınarak net tork hesabı yapılmalıdır.
  • Denge sorularında hem kuvvetlerin toplamının sıfır (Net F = 0) hem de torkların toplamının sıfır (Net Tork = 0) olması gerektiğini unutmayın.
  • Kütle merkezi ve ağırlık merkezinin çakışması için ortamın 'düzgün bir yerçekimi alanı' olması şartını sınavda mutlaka arayın.
  • Kütle merkezine uygulanan kuvvetlerin döndürme etkisi yaratmayacağını, sadece öteleme hareketi yaptıracağını sorularda hızlıca eleme yapmak için kullanın.