Konu anlatımı
Bir cismin hareket edip etmediğini söylemek için önce neye göre baktığını belirlemen gerekir. Bu alt başlıkta hareket türlerini, bir cismin aynı anda birden çok türde hareket yapabileceğini ve referans noktası seçiminin hareketin betimlenmesini nasıl değiştirdiğini göreceksin.
Öteleme, dönme ve titreşim
Öteleme hareketinde cismin bütün noktaları aynı sürede aynı yönde ve aynı miktarda yer değiştirir; düşey doğrultuda inip çıkan bir asansör, kayan bir kızak ve rayda ilerleyen bir vagon öteleme yapar. Dönme hareketinde cisim bir eksen çevresinde döner; vantilatörün kanatları, çamaşır makinesinin tamburu ve menteşeleri çevresinde açılan bir kapı buna örnektir. Titreşim hareketinde cisim bir denge konumu çevresinde gidip gelir; gitar teli, salıncak ve bir yaya asılı olarak inip çıkan cisim titreşim hareketi yapar.
Birden çok hareket bir arada
Bazı cisimler aynı anda birden çok türde hareket yapar. Yuvarlanan bir top ya da ilerleyen bir bisikletin tekerleği hem kendi ekseni çevresinde döner hem de ileri doğru öteleme yapar. Bir arabanın gövdesi yol boyunca öteleme yaparken tekerlekleri döner, kasisten geçerken de amortisörlerindeki yaylar titreşir. Bir hareketi sınıflandırırken cismin bütününe mi yoksa bir parçasına mı baktığını belirlemelisin.
Referans noktası ve göreceli hareket
Bir cismin konumunu ve hareketini anlatmak için seçilen noktaya referans noktası denir. Hareket görecelidir: aynı cisim bir gözlemciye göre durgun, başka bir gözlemciye göre hareketli olabilir. Hareket eden bir otobüste oturan yolcu, otobüsteki öbür yolculara göre durgundur; yol kenarındaki bir ağaca göre ise otobüsle birlikte hareket eder. Otobüsün içinden bakınca yoldaki ağaçlar geriye doğru gidiyormuş gibi görünür. Bu nedenle bir hareketi anlatırken hangi referans noktasına göre anlattığını belirtmelisin. Gözlemcilere göre hızların hesaplandığı bağıl hareket 11. sınıf konusudur.
Çözümlü örnekler
Örnek 1. Lunaparktaki bir atlıkarıncanın dönen platformu, sallanan bir salıncak, düz bir rampadan aşağı kayan bir kızak ve yokuş aşağı yuvarlanan bir top hangi hareket türlerini yapar?
Çözüm. Atlıkarıncanın platformu bir eksen çevresinde döndüğü için dönme hareketi yapar. Salıncak denge konumu çevresinde gidip geldiği için titreşim hareketi yapar. Kızağın bütün noktaları aynı yönde eşit miktarda yer değiştirdiği için kızak öteleme yapar. Yuvarlanan top hem ilerlediği için öteleme hem de kendi ekseni çevresinde döndüğü için dönme hareketi yapar.
Örnek 2. Düz bir yolda ilerleyen bir trenin vagonunda Ayşe oturuyor, Mert ise vagonun içinde trenin gidiş yönünde yürüyor. Perondaki Can trenin geçişini izliyor. Ayşe kime göre durgun, kime göre hareketlidir?
Çözüm. Ayşe vagonda oturduğu için vagona ve trene göre durgundur. Perondaki Can'a göre Ayşe trenle birlikte hareket eder. Mert vagonun içinde yürüdüğü için Ayşe'ye göre hareketlidir; Mert'e göre de Ayşe hareketli görünür. Aynı kişinin farklı gözlemcilere göre hem durgun hem hareketli olabilmesi, hareketin göreceli olduğunu gösterir.
Sık yapılan hatalar
- Bir cismin ya yalnız hareketli ya da yalnız durgun olabileceğini düşünmek; hareket referans noktasına göre değişir.
- Yuvarlanan bir cismin yalnızca dönme hareketi yaptığını sanmak; cisim aynı zamanda öteleme de yapar.
- Titreşim hareketini öteleme hareketiyle karıştırmak; titreşimde cisim bir denge konumu çevresinde gidip gelir.
- Hareket türleri: öteleme, dönme ve titreşim.
- Bir cisim aynı anda birden çok türde hareket yapabilir.
- Hareketi anlatmadan önce referans noktasını belirle.