🎨 2026 TYT Fizik: Kuvvet-Zaman Grafiği ve İtme İlişkisi
Fizikte itme, bir cisme uygulanan kuvvetin, bu kuvvetin etki ettiği süre ile çarpımına eşittir. Bu ilişkiyi anlamak için kuvvet-zaman grafiği harika bir araçtır.
📚 İtme Nedir?
- 🚀 Tanım: İtme, bir cismin momentumundaki değişime neden olan etkidir.
- 🧮 Formül: İtme (I) = Kuvvet (F) x Zaman (Δt) şeklinde ifade edilir. Yani, $I = F \cdot \Delta t$
- 🎯 Birim: SI birim sisteminde itme birimi Newton-saniye (N.s) dir.
📈 Kuvvet-Zaman Grafiği Nasıl Yorumlanır?
- 📊 Grafik: Kuvvet-zaman grafiğinde, dikey eksen kuvveti (F), yatay eksen ise zamanı (t) gösterir.
- 📐 Alan: Grafiğin altında kalan alan, bize itme değerini verir.
- ➕ Sabit Kuvvet: Eğer kuvvet sabitse, grafik bir dikdörtgen oluşturur ve itme, dikdörtgenin alanı (yani kuvvet x zaman) ile bulunur.
- 〰️ Değişken Kuvvet: Eğer kuvvet zamanla değişiyorsa, grafiğin altında kalan alanı bulmak için integral hesabı veya yaklaşık yöntemler (örneğin, grafiği küçük dikdörtgenlere bölerek) kullanılabilir.
🤝 İtme ve Momentum İlişkisi
- ⚽ Momentum: Bir cismin kütlesi ile hızının çarpımıdır (p = m.v).
- 🔗 İlişki: İtme, bir cismin momentumundaki değişime eşittir. Bu, itme-momentum teoremi olarak bilinir.
- 📝 Formül: $I = \Delta p = p_son - p_ilk = m \cdot (v_son - v_ilk)$
💡 Örnek Soru ve Çözümü
Soru: 2 kg kütleli bir cisme etkiyen kuvvetin zamanla değişimi aşağıdaki grafikte verilmiştir. Cisme 0-4 saniye arasında verilen itmeyi bulunuz.
(Buraya bir kuvvet-zaman grafiği görseli eklenebilir. Örneğin, 0-2 saniye arasında kuvvet 10N, 2-4 saniye arasında kuvvet 0N olabilir.)
Çözüm:
- 1️⃣ Adım: Grafiğin altındaki alanı hesaplayalım. 0-2 saniye arasında dikdörtgenin alanı: $10 N \cdot 2 s = 20 N.s$
- 2️⃣ Adım: 2-4 saniye arasında kuvvet sıfır olduğu için alan da sıfırdır.
- 3️⃣ Adım: Toplam itme: $20 N.s + 0 N.s = 20 N.s$
Cevap: Cisme 0-4 saniye arasında verilen itme 20 N.s'dir.
📌 Önemli Notlar
- ✅ Yön: İtme ve momentum vektörel büyüklüklerdir, yani yönleri vardır.
- ✏️ Uygulama: İtme kavramı, çarpışmalar, roketlerin hareketi ve spor gibi birçok alanda kullanılır.
