3. Hareket 🚀

3.1. Konum, Yer Değiştirme ve Yol

Hareket, bir cismin zamana bağlı olarak konumunu değiştirmesidir. Hareketin incelenmesi kinematik olarak adlandırılır.

• Konum: Bir cismin seçilen bir referans noktasına göre yönlü uzaklığıdır. Vektörel bir büyüklüktür ve birimi metredir (m). Genellikle x veya r ile gösterilir.
• Yer Değiştirme (Δx): Bir cismin ilk konumu ile son konumu arasındaki en kısa, yönlü uzaklıktır. Vektörel bir büyüklüktür ve birimi metredir (m). Δx = x_son - x_ilk şeklinde ifade edilir.
• Alınan Yol: Bir cismin hareketi boyunca izlediği yörüngenin toplam uzunluğudur. Skaler bir büyüklüktür ve birimi metredir (m). Yön bilgisi içermez.

Yer değiştirme ve alınan yol farklı kavramlardır. Örneğin, bir cisim başlangıç noktasına geri dönerse yer değiştirmesi sıfır olurken, aldığı yol sıfırdan farklıdır.

3.2. Sürat ve Hız

Sürat ve hız, hareketin ne kadar hızlı gerçekleştiğini ifade eden niceliklerdir, ancak fiziksel olarak farklı anlamlara sahiptirler.

• Sürat: Bir cismin birim zamanda aldığı yoldur. Skaler bir büyüklüktür ve birimi metre/saniye (m/s)dir. Ortalama sürat, toplam yol / toplam zaman olarak hesaplanır.
• Hız: Bir cismin birim zamanda yaptığı yer değiştirmedir. Vektörel bir büyüklüktür ve birimi metre/saniye (m/s)dir. Ortalama hız, toplam yer değiştirme / toplam zaman olarak hesaplanır. Anlık hız ise, çok kısa bir zaman aralığındaki ortalama hızın limitidir ve aracın hız göstergesinin okuduğu değeri ifade eder.

Hız vektörel olduğundan, hem büyüklük hem de yön bilgisi içerir. Sürat ise sadece hız vektörünün büyüklüğüdür.

3.3. İvme

İvme, bir cismin hızındaki değişimin birim zamandaki oranıdır. Vektörel bir büyüklüktür ve birimi metre/saniye kare (m/s²)dir.

• Ortalama İvme: Δv / Δt = (v_son - v_ilk) / (t_son - t_ilk) formülüyle hesaplanır.
• Anlık İvme: Çok kısa bir zaman aralığındaki ortalama ivmenin limitidir ve hız-zaman grafiğinin eğimi ile bulunur.

Bir cismin hızının büyüklüğü veya yönü değiştiğinde ivmeli hareket yapar. Sabit hızlı hareket eden bir cismin ivmesi sıfırdır.

3.4. Düzgün Doğrusal Hareket (Sabit Hızlı Hareket)

Düzgün doğrusal hareket, bir cismin sabit bir hızla (büyüklüğü ve yönü değişmeyen) bir doğru boyunca yaptığı harekettir. Bu harekette ivme sıfırdır.

• Konum-zaman grafiği: Eğimi sabittir (hızı verir).
• Hız-zaman grafiği: Zaman eksenine paralel sabit bir doğrudur. Grafiğin altında kalan alan yer değiştirmeyi verir.
• İvme-zaman grafiği: Zaman ekseni üzerindedir (ivme sıfırdır).

3.5. Düzgün Hızlanan ve Yavaşlayan Doğrusal Hareket (Sabit İvmeli Hareket)

Düzgün hızlanan veya yavaşlayan doğrusal hareket, bir cismin ivmesinin sabit olduğu (büyüklüğü ve yönü değişmeyen) bir doğru boyunca yaptığı harekettir.

• Hız-Zaman İlişkisi: v = v₀ + a*t (v: son hız, v₀: ilk hız, a: ivme, t: zaman)
• Yer Değiştirme-Zaman İlişkisi: Δx = v₀*t + (1/2)*a*t²
• Hız-Yer Değiştirme İlişkisi (Zamansız Hız Formülü): v² = v₀² + 2*a*Δx

Bu formüller vektörel nicelikler için geçerlidir ve yönün dikkate alınması önemlidir. Hız ve ivme aynı yönlü ise cisim hızlanır, zıt yönlü ise yavaşlar.