⚖️ Ağırlık Merkezi Nedir?
Her cismin, kütlesinin toplandığı varsayılan bir noktası vardır. İşte bu noktaya ağırlık merkezi diyoruz. Ağırlık merkezi, bir cismin dengede durabilmesi için çok önemlidir. Örneğin, bir cetveli parmağınızın üzerinde dengede tutmaya çalıştığınızda, aslında cetvelin ağırlık merkezini bulmaya çalışırsınız.
🧱 Ağırlık Merkezini Etkileyen Faktörler
- 🍎 Kütle Dağılımı: Bir cismin kütlesi eşit olarak dağılmışsa, ağırlık merkezi geometrik merkezine yakın olur. Ancak, kütle bir tarafta yoğunlaşmışsa, ağırlık merkezi o tarafa doğru kayar.
- 🍎 Şekil: Düzgün şekilli cisimlerin (küp, küre, silindir vb.) ağırlık merkezini bulmak daha kolaydır. Düzgün olmayan şekillerde ise, ağırlık merkezini bulmak için daha karmaşık yöntemler gerekebilir.
🤸 Denge Şartları Nelerdir?
Bir cismin dengede kalabilmesi için bazı şartların sağlanması gerekir. Bu şartlar, cismin hareket etmemesini veya devrilmemesini sağlar.
🎯 Temel Denge Şartları
- 🍎 Net Kuvvet Sıfır Olmalı: Cisme etki eden tüm kuvvetlerin toplamı sıfır olmalıdır. Yani, yukarı doğru olan kuvvetler, aşağı doğru olan kuvvetlere eşit olmalıdır. Yatay kuvvetler de birbirini dengelemelidir. Matematiksel olarak ifade edersek: $\sum F = 0$
- 🍎 Net Tork Sıfır Olmalı: Tork, bir kuvvetin döndürme etkisidir. Bir cismin dengede kalabilmesi için, cisme etki eden tüm torkların toplamı sıfır olmalıdır. Yani, saat yönünde döndürmeye çalışan torklar, saat yönünün tersine döndürmeye çalışan torklara eşit olmalıdır. Matematiksel olarak ifade edersek: $\sum \tau = 0$
🤸 Denge Çeşitleri
- 🍎 Kararlı Denge: Cisim hafifçe itildiğinde veya sarsıldığında tekrar eski konumuna dönüyorsa, bu dengeye kararlı denge denir. Örneğin, yere konmuş bir bardağın dengesi kararlıdır.
- 🍎 Kararsız Denge: Cisim hafifçe itildiğinde veya sarsıldığında devriliyorsa veya eski konumundan uzaklaşıyorsa, bu dengeye kararsız denge denir. Örneğin, sivri ucu üzerinde duran bir kalemin dengesi kararsızdır.
- 🍎 Nötr Denge: Cisim itildiğinde veya sarsıldığında yeni bir denge konumuna geliyorsa, bu dengeye nötr denge denir. Örneğin, yatay bir zeminde duran bir kürenin dengesi nötrdür.
📝 Örnek Soru Çözümü
Soru: Ağırlığı $10N$ olan bir çubuk, şekildeki gibi dengededir. İpteki gerilme kuvveti kaç N'dir?
Çözüm:
- 🍎 Öncelikle, çubuğa etki eden kuvvetleri gösterelim. Çubuğun ağırlığı ($10N$) aşağı doğru, ipteki gerilme kuvveti ($T$) yukarı doğrudur.
- 🍎 Denge şartına göre, yukarı doğru olan kuvvetler, aşağı doğru olan kuvvetlere eşit olmalıdır. Yani, $T = 10N$ olmalıdır.
Cevap: İpteki gerilme kuvveti $10N$'dir.
