Geçen haftalarda konum, yer değiştirme, hız ve ivme kavramlarını öğrendik; sabit hızlı ve sabit ivmeli hareketleri grafiklerle çözümledik. Bu hafta bir bilim insanı gibi düşünerek çevremizdeki hareketlerin niteliklerini belirleyecek, onları ortak özelliklerine göre ayrıştıracak, gruplandıracak ve oluşan gruplara uygun adlar vereceğiz. Saatin yelkovanından gitar teline, yatay atılan basketbol topundan havada uçuşan toz zerresine kadar her hareketi yörünge, hız değişimi, tekrarlanma ve cismin noktalarının davranışı gibi ölçütlerle sınıflandırmayı öğreneceğiz.
Sınıflandırmanın Temeli: Nitelik ve Ölçüt Belirleme
Bilimde sınıflandırma, çok sayıda varlığı ya da olayı ortak özelliklerine göre gruplara ayırarak daha kolay incelemektir. Canlıları, elementleri veya kayaçları sınıflandırdığımız gibi hareketleri de sınıflandırabiliriz. Bunun ilk adımı hareketi dikkatle gözlemek ve niteliklerini belirlemektir. Bir hareketin nitelikleri; cismin izlediği yolun (yörüngenin) şekli, hızının büyüklük ve yön bakımından değişip değişmediği, hareketin belirli aralıklarla kendini tekrarlayıp tekrarlamadığı ve cismin farklı noktalarının aynı şekilde hareket edip etmediği gibi sorularla ortaya çıkar.
Nitelikler belirlendikten sonra bir ölçüt seçilir. Ölçüt, hareketleri ayırırken kullandığımız tek ve açık bir sorudur; örneğin 'Yörünge düz bir çizgi mi?' veya 'Hız sabit mi?' gibi. Seçilen ölçüte uymayan hareketler birbirinden ayrıştırılır, aynı cevabı veren hareketler bir araya getirilerek gruplandırılır. Son adımda her gruba ölçütü yansıtan bir ad verilir: doğrusal hareketler, periyodik hareketler, ivmeli hareketler gibi. İyi bir sınıflandırmada aynı ölçüte göre her hareket yalnız bir gruba girer ve hiçbir hareket açıkta kalmaz.
Unutulmaması gereken önemli bir nokta şudur: Aynı hareket farklı ölçütlere göre farklı gruplarda yer alabilir. Serbest düşen bir elma yörüngesine göre doğrusal hareketler grubunda, hız değişimine göre ivmeli hareketler grubunda, tekrarlanmasına göre periyodik olmayan hareketler grubunda bulunur. Bu durum bir çelişki değil, sınıflandırmanın doğal bir sonucudur; tıpkı bir öğrencinin hem 9. sınıf grubunda hem de satranç kulübü grubunda olabilmesi gibi. Ayrıca hareketin göreli olduğunu, yani nitelikleri belirlemeden önce hangi gözlemciye (referans noktasına) göre baktığımızı söylememiz gerektiğini de hatırlamalıyız.
| Sınıflandırma Ölçütü | Sorulacak Soru | Oluşan Gruplar |
|---|---|---|
| Yörüngenin şekli | Cisim nasıl bir yol çizgisi izliyor? | Doğrusal, eğrisel, çembersel, düzensiz |
| Hızın değişimi | Hızın büyüklüğü ve yönü sabit mi? | İvmesiz (sabit hızlı), ivmeli (hızlanan, yavaşlayan, yön değiştiren) |
| Tekrarlanma | Hareket eşit sürelerde kendini aynen tekrarlıyor mu? | Periyodik, periyodik olmayan |
| Noktaların davranışı | Cismin tüm noktaları aynı yer değiştirmeyi mi yapıyor? | Öteleme, dönme, titreşim, bileşik |
Yörüngesine Göre Hareketler: Doğrusal, Eğrisel, Çembersel ve Düzensiz
Hareketlinin hareketi boyunca izlediği yol çizgisine yörünge denir. Yörünge ölçütüne göre yapılan sınıflandırmada ilk grup doğrusal hareketlerdir: Yörüngesi düz bir çizgi olan bu hareketlere asansörün katlar arasında yükselmesi, düz rayda giden tren, havasız ortamda serbest düşen taş ve çekmecenin açılması örnek verilebilir. Doğrusal harekette yön değişmiyorsa alınan yol, yer değiştirmenin büyüklüğüne eşittir; bu nedenle önceki haftalarda öğrendiğimiz hız-zaman ve konum-zaman grafikleri en kolay bu grupta uygulanır.
Yörüngesi bir eğri olan hareketlere eğrisel hareketler denir. Yatay atılan bir top, fırlatılan cirit, basketbolda potaya atılan top ve virajı dönen bir otomobil eğrisel yörünge izler. Eğrisel hareketlerin özel ve çok önemli bir alt grubu çembersel hareketlerdir; bunlarda cisim sabit bir merkezden hep aynı uzaklıkta kalarak çember çizer. Saatin yelkovanının ucu, dönme dolabın kabinleri, çamaşır makinesinin tamburundaki giysi ve pikap üzerindeki plağın bir noktası çembersel yörüngede hareket eder. Belirli bir geometrik şekle uymayan, yönü ve sürati sık sık rastgele değişen hareketler ise düzensiz hareketler olarak gruplanır: Odada uçan bir sinek, rüzgârda savrulan yaprak ve ışık huzmesinde görülen toz zerrelerinin zikzaklı hareketi bu gruptadır.
Yörünge, gözlemciye göre değişebilen bir niteliktir. Sabit hızla giden bir trenin içinde elinden anahtar düşüren yolcu, anahtarın dümdüz aşağı düştüğünü, yani doğrusal yörünge izlediğini görür. Aynı anda yol kenarında duran bir gözlemci ise anahtarın trenle birlikte ileri giderken düştüğünü ve eğrisel bir yol çizdiğini görür. Bu nedenle yörüngeye göre sınıflandırma yaparken gözlemciyi belirtmek gerekir; aksi söylenmedikçe gözlemcinin yerde durduğu kabul edilir.
| Yörünge Grubu | Temel Niteliği | Örnekler |
|---|---|---|
| Doğrusal hareket | Yol çizgisi düz bir doğrudur. | Asansör, serbest düşen taş, düz raydaki tren, çekmece |
| Eğrisel hareket | Yol çizgisi eğridir; yön sürekli değişir. | Yatay atılan top, cirit, virajdaki otomobil, sarkaç topu |
| Çembersel hareket | Cisim bir merkezden sabit uzaklıkta çember çizer. | Yelkovan ucu, dönme dolap kabini, tambur, plak |
| Düzensiz hareket | Belirli bir şekli yoktur; yön ve sürat rastgele değişir. | Uçan sinek, savrulan yaprak, toz zerreleri |
Hız Değişimine Göre Hareketler: İvmesiz ve İvmeli Hareketler
Hız vektörel bir büyüklüktür; yani bir büyüklüğü (sürati) ve bir yönü vardır. Hız değişimini ölçüt aldığımızda önce bu iki niteliğe bakarız. Hızın hem büyüklüğü hem de yönü zamanla hiç değişmiyorsa cisim ivmesiz bir hareket yapar; bu grubun tek üyesi düzgün doğrusal (sabit hızlı) harekettir. Sabit hızla ilerleyen yürüyen bant üzerindeki bavul, otoyolda hız sabitleyiciyle düz giden araç ve sabit hızla yükselen asansör bu gruptadır. Bu hareketlerde ivme sıfırdır (a = 0) ve hız-zaman grafiği zaman eksenine paralel bir doğrudur.
Hızın büyüklüğü, yönü ya da her ikisi değişiyorsa hareket ivmelidir. İvmeli hareketler kendi içinde üç alt gruba ayrılır. Birincisinde yalnız hızın büyüklüğü değişir, yön sabittir: Kalkışta hızlanan ya da kırmızı ışıkta yavaşlayan araç, serbest düşen taş bu gruptadır. Hız her saniye eşit miktarda artıyor veya azalıyorsa bu alt gruba düzgün hızlanan veya düzgün yavaşlayan (sabit ivmeli) hareket adı verilir. İkinci alt grupta hızın büyüklüğü sabit kalır, yalnız yönü değişir: Sabit süratle dönen vantilatör kanadının ucu ve sabit süratle dolanan dönme dolap kabini buna örnektir; bu harekete düzgün çembersel hareket denir.
Üçüncü alt grupta hem büyüklük hem yön birlikte değişir. Yatay atılan bir top hem yön değiştirir hem de düştükçe hızlanır; salınan bir sarkacın topu ise uç noktalarda bir an durur, en alt noktada en hızlıdır ve yönü sürekli değişir. Burada en sık yapılan hata, sabit süratle dönen bir cismin hızını sabit sanmaktır. Hız vektörünün yönü değiştiği anda hız değişmiş sayılır; bu yüzden düzgün çembersel hareket, sürati sabit olsa bile ivmeli bir harekettir. Hız verileri bir tabloyla verildiğinde ardışık hız farklarına bakarak hareketi kolayca gruplandırabiliriz: Fark sıfırsa ivmesiz, fark sabit ve sıfırdan farklıysa sabit ivmeli, fark değişiyorsa ivmesi değişken bir harekettir.
| Hızın Büyüklüğü | Hızın Yönü | Grup Adı | Örnek |
|---|---|---|---|
| Sabit | Sabit | İvmesiz (düzgün doğrusal) hareket | Hız sabitleyiciyle düz giden araç |
| Eşit oranda artıyor | Sabit | Düzgün hızlanan hareket | Serbest düşen taş (a = 10 m/s2) |
| Eşit oranda azalıyor | Sabit | Düzgün yavaşlayan hareket | Sabit frenle duran tren |
| Sabit | Sürekli değişiyor | Düzgün çembersel hareket (ivmeli) | Sabit devirli vantilatör kanat ucu |
| Değişiyor | Değişiyor | Değişken hızlı eğrisel hareket | Yatay atılan top, salınan sarkaç |
Tekrarlanma Özelliğine Göre Hareketler: Periyodik ve Periyodik Olmayan
Bazı hareketler eşit zaman aralıklarında kendini aynen tekrar eder. Bu niteliği ölçüt aldığımızda hareketler iki gruba ayrılır. Eşit zaman aralıklarında aynı konumdan aynı şekilde tekrar geçen hareketlere periyodik hareket denir. Duvar saatinin sarkacı, saatin akrebi ve yelkovanı, sabit devirle dönen çamaşır makinesi tamburu, kendi ekseni etrafında yaklaşık 24 saatte bir dönen Dünya ve Güneş etrafında yaklaşık 365 günde bir dolanan Dünya periyodik hareket yapar. Hareketin kendini bir kez tam olarak tekrarlaması için geçen süreye periyot (T) denir ve birimi saniyedir.
Birim zamandaki (bir saniyedeki) tekrar sayısına frekans (f) denir. Frekans ile periyot birbirinin tersidir: f = 1T ve T = 1f. Frekansın birimi 1s olup bu birime hertz (Hz) adı verilir. Örneğin 20 saniyede 10 tam salınım yapan bir sarkacın periyodu T = 2010 = 2 s, frekansı f = 12 = 0,5 Hz'dir. Saatin yelkovanının periyodu 60 dakika, akrebin periyodu ise 12 saattir; bu yüzden aynı saat üzerindeki iki ibre de periyodik olmasına rağmen farklı periyotlara sahiptir.
Kendini düzenli aralıklarla tekrar etmeyen hareketler periyodik olmayan hareketler grubunu oluşturur. Serbest düşen taş, frene basıp duran otobüs, havaya fırlatılan top ve rüzgârda savrulan yaprak bu gruptadır. Burada dikkat edilmesi gereken nokta, her dönme veya titreşim hareketinin otomatik olarak periyodik sayılmamasıdır. Fişten çekildikten sonra giderek yavaşlayan bir vantilatörün kanatları dönme hareketi yapar, fakat her turu bir öncekinden uzun sürdüğü için periyodik değildir. Benzer şekilde bir deprem sırasında yerin sarsılması bir titreşimdir ancak düzensiz olduğundan periyodik değildir. Yani periyodik olup olmama, hareket türünden bağımsız ayrı bir ölçüttür.
| Hareket | Periyodik mi? | Periyot (yaklaşık) |
|---|---|---|
| Saatin yelkovanı | Evet | 60 dakika |
| Saatin akrebi | Evet | 12 saat |
| Dünya'nın kendi ekseni etrafında dönmesi | Evet | 24 saat |
| Dünya'nın Güneş etrafında dolanması | Evet | 365 gün |
| Fişten çekilip yavaşlayan vantilatör | Hayır | Her tur süresi değişir |
| Serbest düşen taş | Hayır | Tekrar yok |
Cismin Noktalarının Davranışına Göre Hareketler ve Bileşik Hareketler
Öteleme, dönme ve titreşim hareketlerini daha önce tanımıştık. Bu hafta bu üç türü birbirinden güvenle ayırt etmemizi sağlayan pratik bir yöntem kullanacağız: iki nokta testi. Cismin üzerinde iki farklı nokta seçilir ve aynı süre içinde bu noktaların ne yaptığı incelenir. İki nokta da aynı anda aynı yönde eşit yer değiştirme yapıyorsa cisim öteleme yapar. Noktalar sabit bir eksen etrafında çember çiziyor ve eksene uzak olan nokta daha fazla yol alıyorsa cisim dönme yapar. Noktalar bir denge konumu etrafında iki uç arasında gidip geliyorsa cisim titreşim yapar. Örneğin açılan bir çekmecenin ön ve arka kenarı eşit miktarda yer değiştirdiği için çekmece öteleme yapar; açılan bir kapının kolu menteşeye yakın noktadan daha fazla yol aldığı için kapı dönme yapar.
Bu test bize ilginç bir sonucu da gösterir: Öteleme hareketinin yörüngesi her zaman doğrusal olmak zorunda değildir. Dönme dolabın büyük çarkı merkezi etrafında dönme yapar; fakat çarka asılı kabinler dönerken hep dik kalır, kabinin tavanı daima yukarıda, tabanı daima aşağıdadır. Kabinin her noktası aynı anda aynı yer değiştirmeyi yaptığından kabin, yörüngesi çember olan bir öteleme hareketi yapar. Benzer şekilde virajı dönen bir trenin vagonu kısa süreler içinde yaklaşık öteleme yapar. Bu nedenle 'yörünge' ile 'hareket türü' birbirinden ayrı ölçütlerdir.
Bazı cisimler aynı anda birden fazla türde hareket yapar; bu hareketlere bileşik hareket denir. Düz yolda yuvarlanan bir top ya da araç tekerleği, kendi merkezi etrafında dönerken merkeziyle birlikte ileri de gider; yani öteleme ve dönmeyi birlikte yapar. Kendi ekseni etrafında dönen ve aynı zamanda Güneş etrafında dolanan Dünya, ileri giderken kanatları dönen bir helikopterin pervanesi ve atılırken kendi etrafında dönen bir frizbi de bileşik harekete örnektir. Maddenin taneciklerinde de benzer bir gruplama yapılır: Katı tanecikleri bulundukları yerde titreşir; sıvı ve gaz tanecikleri ise titreşim, dönme ve öteleme hareketlerinin üçünü de yapabilir.
| Hareket Türü | İki Nokta Testinin Sonucu | Örnekler |
|---|---|---|
| Öteleme | İki nokta aynı anda aynı yönde eşit yer değiştirir. | Çekmece, asansör kabini, dönme dolap kabini |
| Dönme | Noktalar eksen etrafında çember çizer; eksene uzak nokta daha çok yol alır. | Kapı, vantilatör kanadı, dönme dolabın çarkı |
| Titreşim | Noktalar denge konumu etrafında iki uç arasında gidip gelir. | Gitar teli, diyapazon, yay ucundaki kütle |
| Bileşik (öteleme + dönme) | Merkez ilerler, diğer noktalar merkez etrafında da döner. | Yuvarlanan top, tekerlek, frizbi, Dünya |
Çok Ölçütlü Sınıflandırma ve Grupların Adlandırılması
Gerçek hayattaki bir hareketi tam olarak tanımlamak için tek bir ölçüt yetmez. Bu yüzden fizikte hareketler çoğunlukla birden fazla ölçüt birlikte kullanılarak adlandırılır. Bunun için bir sınıflandırma tablosu hazırlarız: Satırlara hareketleri, sütunlara ölçütleri yazar ve her hücreyi doldururuz. Böylece her hareketin yörüngesi, hız durumu, tekrarlanma özelliği ve türü bir bakışta görülür. Aynı sütunda aynı değeri alan hareketler o ölçüte göre bir grup oluşturur.
Grup adı verilirken ölçütlerin sonuçları bir araya getirilir. Düz yolda sabit hızla giden bir aracın gövdesi doğrusal, ivmesiz ve öteleme yapan bir cisimdir; bu harekete düzgün doğrusal öteleme hareketi denir. Havasız ortamda serbest düşen bir elma doğrusal, düzgün hızlanan ve öteleme yapan bir cisimdir; adı düzgün hızlanan doğrusal harekettir. Sabit devirle dönen bir pervanenin kanat ucu çembersel, sabit süratli ama ivmeli, periyodik bir dönme yapar; adı düzgün çembersel harekettir. Basit sarkacın topu yay şeklinde eğrisel, hızı değişken, periyodik bir titreşim (salınım) yapar.
Çok ölçütlü sınıflandırma bize, gruplar arasındaki kesişimleri de gösterir. Örneğin hem periyodik hem de çembersel olan hareketler (yelkovan ucu, tambur) ayrı bir alt grup oluşturur; hem doğrusal hem ivmesiz olan hareketler ise düzgün doğrusal hareket grubunu oluşturur. Bir hareketi adlandırırken önce en ayırt edici nitelikleri seçmek, sonra bunları kısa ve anlaşılır bir ifadede birleştirmek gerekir. Adın her parçası bir ölçüte karşılık gelmelidir: 'düzgün' hız ölçütünü, 'doğrusal' yörünge ölçütünü, 'öteleme' ise noktaların davranışını anlatır.
| Hareket | Yörünge | Hız Durumu | Tekrarlanma | Tür | Grup Adı |
|---|---|---|---|---|---|
| Serbest düşen elma | Doğrusal | Düzgün hızlanan | Periyodik değil | Öteleme | Düzgün hızlanan doğrusal hareket |
| Basit sarkacın topu | Eğrisel (yay) | Değişken (büyüklük ve yön) | Periyodik | Titreşim | Periyodik salınım hareketi |
| Yelkovanın ucu | Çembersel | Sabit sürat, ivmeli | Periyodik (60 dk) | Dönme | Düzgün çembersel hareket |
| Yavaşlayarak yuvarlanan top | Doğrusal (merkezi) | Yavaşlayan | Periyodik değil | Öteleme + dönme | Bileşik hareket |
| Hız sabitleyiciyle düz giden araç gövdesi | Doğrusal | İvmesiz | Periyodik değil | Öteleme | Düzgün doğrusal öteleme hareketi |
Örnekler
Örnek 1Şu hareketleri yörüngelerine göre gruplandırınız ve her grubu adlandırınız: I. Katlar arasında yükselen asansör, II. Sabit devirle dönen vantilatörün kanat ucu, III. Potaya atılan basketbol topu, IV. Odada uçan sinek, V. Havasız ortamda serbest düşen bilye, VI. Dönme dolabın kabini.
Cevabı göster
1. adım (nitelik belirleme): Her hareketin yere göre izlediği yol çizgisine bakılır. Asansör ve bilye düz bir çizgi, kanat ucu ve dönme dolap kabini çember, basketbol topu bir eğri (parabol), sinek ise şekli belirsiz zikzaklı bir yol izler. 2. adım (ayrıştırma ve gruplandırma): Düz çizgi izleyenler I ve V; çember çizenler II ve VI; çember dışında eğri çizen III; şekilsiz yol izleyen IV. 3. adım (adlandırma): Doğrusal hareketler: I, V. Çembersel hareketler: II, VI. Eğrisel (çembersel olmayan) hareketler: III. Düzensiz hareketler: IV. Çembersel hareketler eğrisel hareketlerin özel bir alt grubu olduğundan geniş anlamda II, III ve VI birlikte eğrisel hareketler grubunu oluşturur.
Örnek 2Yarıçapı 50 m olan çembersel bir pistte bir otomobil 20 m/s sabit süratle dolanmaktadır. a) Otomobilin hızı sabit midir, hareketi ivmeli midir? b) Otomobilin bir turu kaç saniyede tamamladığını ve hareketinin frekansını bulunuz. c) Bu hareketi yörünge, hız durumu ve tekrarlanma ölçütlerine göre adlandırınız. (pi = 3 alınız)
Cevabı göster
a) Süratin büyüklüğü sabittir, fakat çembersel yörüngede hareketin yönü her an değişir. Hız vektörel olduğu için yönü değiştiğinde hız da değişmiş olur; bu nedenle hız sabit değildir ve hareket ivmelidir. b) Bir turda alınan yol çemberin çevresidir: 2 · pi · r = 2 · 3 · 50 = 300 m. Bir tur süresi yani periyot T = 30020 = 15 s olur. Frekans f = 1T = 115 Hz (yaklaşık 0,07 Hz) bulunur. c) Yörünge: çembersel; hız durumu: sabit süratli ama ivmeli; tekrarlanma: periyodik (T = 15 s). Bu harekete düzgün çembersel hareket denir.
Örnek 3Bir öğrenci basit sarkacın 60 saniyede 30 tam salınım yaptığını sayıyor. Sarkacın periyodunu ve frekansını bulunuz; ardından sarkaç topunun hareketini yörünge, hız durumu, tekrarlanma ve tür ölçütlerine göre sınıflandırınız.
Cevabı göster
Periyot bir tam salınımın süresidir: T = toplam süresalınım sayısı = 6030 = 2 s. Frekans saniyedeki salınım sayısıdır: f = 3060 = 0,5 Hz (ya da f = 12 = 0,5 Hz). Sınıflandırma: Yörünge: top bir yay parçası çizdiği için eğrisel. Hız durumu: top uç noktalarda bir an durur, en alt noktada en hızlıdır ve yönü sürekli değişir; hem büyüklük hem yön değiştiği için değişken hızlı (ivmeli). Tekrarlanma: her 2 saniyede aynı hareketi yinelediği için periyodik. Tür: denge konumu (en alt nokta) etrafında iki uç arasında gidip geldiği için titreşim (salınım).
Örnek 4Bir kapı menteşeleri etrafında açılırken kapı kolundaki K noktası ile menteşeye yakın L noktası aynı sürede hareket ediyor. Kapının ve aynı sürede açılan bir çekmecenin hareket türlerini iki nokta testiyle belirleyiniz.
Cevabı göster
Kapı: K ve L noktaları menteşe ekseni etrafında çember yayları çizer. K eksene daha uzak olduğundan aynı sürede L'den daha uzun bir yay çizer; yani iki nokta eşit yer değiştirme yapmaz. Noktalar sabit bir eksen etrafında farklı yarıçaplarla döndüğü için kapı dönme hareketi yapar. Çekmece: Ön kenardaki ve arka kenardaki noktalar aynı anda aynı yönde ve eşit miktarda yer değiştirir. Bütün noktalar birlikte ilerlediği için çekmece öteleme hareketi yapar. Sonuç: Kapı dönme, çekmece öteleme grubunda yer alır; ikisi de periyodik olmayan hareketlerdir.
Örnek 5Doğrusal yolda giden dört aracın hızları 1 saniye aralıklarla ölçülmüştür. A: 4, 4, 4, 4 m/s; B: 2, 5, 8, 11 m/s; C: 12, 9, 6, 3 m/s; D: 0, 1, 4, 9 m/s. Araçların hareketlerini hız değişimine göre gruplandırıp adlandırınız ve sabit ivmeli olanların ivmesini bulunuz.
Cevabı göster
Ardışık hız farklarını bulalım. A: 0, 0, 0 → hız sabit, a = 0; ivmesiz (düzgün doğrusal) hareket. B: +3, +3, +3 → hız her saniye 3 m/s artıyor; a = 3 m/s1 s = +3 m/s2; düzgün hızlanan hareket. C: −3, −3, −3 → hız her saniye 3 m/s azalıyor; a = −3 m/s2; düzgün yavaşlayan hareket. D: +1, +3, +5 → hız artıyor ama artış miktarı her saniye değişiyor; ivme sabit değildir, ivmesi değişken hızlanan hareket. Gruplar: İvmesiz: A. Sabit ivmeli: B ve C. İvmesi değişken: D.
Örnek 6Düz yolda sabit hızla giden bir bisikletin tekerleğinin merkezindeki göbek ile tekerleğin kenarındaki sibop (hava supabı) yere göre nasıl hareket eder? İkisini yörünge, hız durumu ve tür ölçütlerine göre sınıflandırınız. Sibop bisikletçiye (tekerleğin merkezine) göre nasıl bir hareket yapar?
Cevabı göster
Göbek: Bisikletle birlikte düz bir çizgi boyunca ilerler; yörüngesi doğrusal, hızı sabit olduğu için ivmesiz, türü ötelemedir. Sibop (yere göre): Hem tekerlekle birlikte ileri gider hem de merkez etrafında döner. Bu iki hareketin birleşmesiyle yere göre yaylar şeklinde eğrisel bir yol çizer; en alt noktada yere göre bir an durur, en üst noktada en hızlıdır, yani hızı değişkendir. Tekerlek bir bütün olarak öteleme ve dönmeyi birlikte yaptığından bu bir bileşik harekettir. Merkeze göre: Sibop merkezden hep aynı uzaklıkta kaldığı için sabit süratli çembersel ve periyodik bir dönme hareketi yapar. Bu örnek, aynı hareketin farklı gözlemcilere göre farklı gruplara girebildiğini gösterir.
Kavram Kartları
1 / 8
Karta dokunarak arka yüzündeki açıklamayı görün; yön tuşlarıyla kartlar arasında geçiş yapın.
Etkinlikler
Soruları çözün; her cevaptan sonra doğru mu yanlış mı olduğunu hemen göreceksiniz.
1Aşağıdaki hareketlerden hangisi periyodik hareketler grubunda yer alır?
Saatin akrebi her 12 saatte bir aynı konumdan aynı şekilde geçer; eşit aralıklarla kendini tekrarladığı için periyodiktir. Diğerleri kendini düzenli aralıklarla tekrarlamaz.
2Sabit süratle çembersel yörüngede dolanan bir cisim için aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
Hız vektörel bir büyüklüktür; yön değiştiğinde hız da değişir. Bu nedenle sabit süratli çembersel hareket ivmelidir (düzgün çembersel hareket).
3Doğrusal yolda giden bir aracın hızı t = 0, 2, 4, 6 s anlarında sırasıyla 30, 20, 10, 0 m/s ölçülmüştür. Bu hareket hangi gruba girer?
Hız her 2 saniyede eşit miktarda (10 m/s) azalmaktadır; ivme a = −102 = −5 m/s2 sabittir. Hız ile ivme zıt yönlü olduğundan araç düzgün yavaşlar.
4I. Yatay atılan top, II. Katlar arasında yükselen asansör, III. Salınan sarkacın topu, IV. Havasız ortamda serbest düşen taş. Bu hareketlerden hangileri yere göre eğrisel yörüngeli hareketler grubunda yer alır?
Yatay atılan top parabol, sarkaç topu ise bir yay çizer; ikisinin yörüngesi eğridir. Asansör ve serbest düşen taş düz bir çizgi boyunca hareket ettiği için doğrusal gruptadır.
5Aşağıdaki ifadelerin doğru mu yanlış mı olduğunu belirleyiniz.
- Sabit devirle dönen bir vantilatörün kanat ucunun ivmesi sıfırdır.
Kanat ucunun sürati sabit olsa da hareket yönü sürekli değiştiği için hızı değişir; hareket ivmelidir.
- Aynı hareket, farklı ölçütler kullanıldığında farklı gruplarda yer alabilir.
Serbest düşen elma yörüngeye göre doğrusal, hız değişimine göre ivmeli, tekrarlanmaya göre periyodik olmayan gruptadır.
- Bütün titreşim hareketlerinin yörüngesi doğrusaldır.
Basit sarkacın topu titreşim (salınım) yapar ama yörüngesi bir yay parçası yani eğriseldir.
- Dönme dolabın kabinleri dik konumlarını koruyarak çembersel yörüngede ilerledikleri için öteleme hareketi yapar.
Kabinin bütün noktaları aynı anda aynı yer değiştirmeyi yapar; yörüngesi çember olsa da hareket türü ötelemedir.
- Sabit hızla giden bir trende serbest bırakılan anahtarın yörüngesi, trendeki yolcuya göre doğrusal, yol kenarındaki gözlemciye göre eğriseldir.
Yolcu anahtarın dümdüz düştüğünü görür; yerdeki gözlemci ise anahtarın trenle birlikte ilerlerken düştüğünü ve eğri bir yol çizdiğini görür.
- Sabit devirle dönen bir vantilatörün kanat ucunun ivmesi sıfırdır.
6Aşağıdaki hareket gruplarını doğru açıklamalarıyla eşleştiriniz.
Soldan bir öğeye, sonra sağdaki eşine dokunun.
7Aşağıdaki cümlelerde boş bırakılan yerleri uygun kavramlarla tamamlayınız.
- Hareketlinin hareketi boyunca izlediği yol çizgisine denir.
- Periyodik bir hareketin kendini bir kez tam olarak tekrarlaması için geçen süreye denir.
- Sabit süratle çembersel yörüngede dolanan bir cismin hız yönü değiştiği için hareketi bir harekettir.
- Bir cismin bütün noktaları aynı anda aynı yönde eşit yer değiştirme yapıyorsa cisim hareketi yapar.
- Bir saniyedeki tekrar sayısına denir ve birimi hertzdir.
Önce bütün boşlukları doldurun.
8Şu altı hareketi yörünge, hız durumu, tekrarlanma ve tür ölçütlerine göre sınıflandırıp oluşan grupları adlandırınız: 1) Yürüyen merdivende sabit hızla yükselen yolcu, 2) Sabit devirle çalışan vantilatörün kanat ucu, 3) Yatay atılan basketbol topu (topun kendi etrafında dönmesini ihmal ediniz), 4) Çekilip bırakılan gitar telinin orta noktası, 5) Kırmızı ışıkta sabit frenle yavaşlayıp duran otomobilin gövdesi, 6) Işık huzmesinde uçuşan toz zerresi.
1. ipucu: 1. adım: Her hareket için yere göre yörüngenin şeklini (doğrusal, çembersel, eğrisel, düzensiz) yazınız.
2. ipucu: 2. adım: Hızın büyüklüğünün ve yönünün değişip değişmediğine bakarak ivmesiz mi ivmeli mi olduğunu belirleyiniz; ardından hareketin eşit sürelerde kendini tekrarlayıp tekrarlamadığını yazınız.
3. ipucu: 3. adım: İki nokta testiyle türü (öteleme, dönme, titreşim) belirleyip aynı değeri alan hareketleri gruplayınız ve her gruba ölçütü yansıtan bir ad veriniz.
Cevap: Sınıflandırma tablosu: 1) Yolcu: doğrusal, ivmesiz, periyodik değil, öteleme → düzgün doğrusal öteleme hareketi. 2) Kanat ucu: çembersel, sabit süratli ama ivmeli, periyodik, dönme → düzgün çembersel hareket. 3) Basketbol topu: eğrisel (parabol), hızının hem büyüklüğü hem yönü değişen ivmeli, periyodik değil, öteleme → değişken hızlı eğrisel hareket. 4) Tel noktası: denge konumu etrafında kısa, yaklaşık doğrusal bir yol, hızı sürekli değişen ivmeli, periyodik, titreşim → periyodik titreşim hareketi. 5) Otomobil gövdesi: doğrusal, hız eşit oranda azaldığı için düzgün yavaşlayan (sabit ivmeli), periyodik değil, öteleme → düzgün yavaşlayan doğrusal hareket. 6) Toz zerresi: düzensiz, hızı rastgele değişen ivmeli, periyodik değil, öteleme ve dönme birlikte → düzensiz hareket. Gruplar: Yörüngeye göre doğrusal: 1, 4, 5; çembersel: 2; eğrisel: 3; düzensiz: 6. Hıza göre ivmesiz: yalnız 1; ivmeli: 2, 3, 4, 5, 6. Tekrarlanmaya göre periyodik: 2, 4; periyodik olmayan: 1, 3, 5, 6. Türe göre öteleme: 1, 3, 5; dönme: 2; titreşim: 4; öteleme ve dönmenin birlikte görüldüğü bileşik hareket: 6. Sonuç: Her hareket her ölçütte yalnız bir gruba girmiş, farklı ölçütlerde ise farklı gruplarda yer almıştır.
Kısaca
- Sınıflandırma adımları: Hareketler önce gözlenir, nitelikleri belirlenir, tek ve açık bir ölçüte göre ayrıştırılıp gruplandırılır, sonra her gruba ölçütü yansıtan bir ad verilir.
- Yörüngeye göre: Hareketler doğrusal, eğrisel, çembersel ve düzensiz olarak gruplanır; aynı hareketin yörüngesi farklı gözlemcilere göre farklı görünebilir.
- Hız değişimine göre: Hızın büyüklüğü ve yönü sabitse hareket ivmesiz (sabit hızlı), hızın büyüklüğü, yönü ya da her ikisi değişiyorsa hareket ivmelidir.
- Tekrarlanmaya göre: Eşit zaman aralıklarında kendini aynen tekrarlayan hareketler periyodiktir; bir tekrarın süresi periyot (T), saniyedeki tekrar sayısı frekanstır (f = 1T).
- Noktaların davranışına göre: İki nokta testiyle öteleme, dönme ve titreşim ayırt edilir; öteleme ile dönmenin birlikte görüldüğü hareketlere bileşik hareket denir.
- Çok ölçütlü adlandırma: Bir hareket her ölçütte ayrı bir gruba girer; örneğin saatin yelkovan ucu çembersel, sabit süratli ama ivmeli, periyodik bir dönme hareketi yapar.
Bu dersin öteki kaynakları
- 9. Sınıf Fizik Yıllık Planı (2026-2027) Yıllık plan
- Fizik Dersi Öğretim Programı (ortaöğretim) Öğretim programı
- 9. Sınıf Fizik Ortak Yazılı Senaryoları (1. dönem, 2026-2027) Yazılı senaryosu
- Fizik Dersi 9.Sınıf Ders Kitabı Ders kitabı
- 9. Sınıf Fizik Günlük Planları (2026-2027) Ders planı
- 9. Sınıf Fizik 1. Hafta Çalışma Kâğıdı: Fizik Bilimi Çalışma kâğıdı