Şimdi size aslında lisede öğretilen ancak gerçek yaşamda herkesin göz ardı ettiği bir fiziksel gerçeklikten bahsedelim: kuvvet çift yönlüdür. Bunun anlamı şu; otoyolda 100 km/h hızla ilerleyen tır bir sineğe çarptığı zaman sineğe ne büyüklükte bir kuvvet uyguluyorsa aynı büyüklükteki zıt yönlü kuvveti sinek de tıra uygular. Siz kapıyı kapatmak için onu ittirdiğinizde aslında o da sizi ittirir. Şimdi gelin zaten bildiğiniz bir fizik yasasını göz ardı ettiğinizi ama aslında her türlü mekanik olayın merkezinde olduğu gerçeğini daha dikkatli bir şekilde gözlemleyelim.
(intro)
Lisedeki fizik dersini hatırlayın, Newton’ın 3 temel yasası vardı: eylemsizlik yasası, dinamiğin temel prensibi ve son olarak etki-tepki yasası. Bu videoda üzerine duracağımız olay etki-tepki yasası. Etki-tepki yasası şunu söyler: Her etkiye karşılık eşit büyüklükte ve zıt bir tepki vardır. Yani kuvvet tek yönlü değil çift yönlüdür. Bunu çok pratik bir şekilde anlayabilmek aslında mümkün. Hadi örneğimize bir bakalım.
Karşınızdaki kişiye tokat atacaksınız diyelim. Olanca kuvvetinizle elinizi savurur ve onun yanağına doğru bu kuvvetinizi elinizle aktarmış olursunuz. Bu kuvvetin uygulanmasıyla beraber tokat yiyen kişinin yanağının derisinin üzerinde bulunan mekanoreseptörler impuls oluşturur ve bu impulsların beyine aktarılmasıyla da kişi bir acı hisseder. Tamam, buraya kadar anladık. Peki, vuran sizken neden sizin de eliniz acıyor? Böyle bir acı hissetmeniz için sizin de mekanoreseptörlerinizi impuls oluşturmaya zorlayacak bir kuvvete maruz kalmış olmanız lazım. İşte etki-tepki yasası bunu söylüyor. Siz o tokadı attığınızda yalnızca karşınızdakine kuvvet uygulamış olmuyorsunuz aynı zamanda bu kuvvete karşı oluşan tepki kuvvetine de maruz kalmış oluyorsunuz. Fiziğe göre hareketin de göreli olduğunu hesaba katacak olursak aslında sizin karşınızdakinin yanağına elinizi vurmanızla karşınızdakinin yanağını sizin elinize vurmasının mekanik açıdan pek bir farkı yok. Keza bir taş parçasının ayağınıza çarpınca uyandırdığı acı hissiyle sizin ayağınızın bir taş parçasına çarpmasıyla uyandırdığı acı da tecrübe edersiniz ki aynıdır.
Etki-tepki yasasını kütleçekim örneğinde de görmek mümkün. Hatırlarsınız ki bu serimizin ilk videosunda Newton’ın kütleçekim yorumunu yanlış anladığımızdan bahsetmiştik. O zaman pek çok insan Dünya’nın elmayı çektiğini söylüyordu zaten, Newton’ın keşfettiği şey elmanın da Dünya’yı çektiğiydi ki bu da etki-tepki yasasıyla uyumluydu. Çünkü neydi etki-tepki yasası? Bir cisme, bir kuvvet etki ediyorsa; cisimden kuvvete doğru eşit büyüklükte ve zıt yönde bir tepki kuvveti oluşur. Newton’ın da dediği gibi eğer Dünya elmaya bir kuvvet uygulayarak onu çekiyorsa buna karşı zıt yönlü bir tepki kuvveti de oluşmalıydı. Bu tepki kuvveti de elbette elmanın Dünya’yı kendisine çekmesiydi.
Bir diğer etki-tepki yasası örneğini de daha karmaşık bir sistem üzerinden anlatalım. Yerde bir tuğla olmuş olsun ama zemine doğrudan kendisi olarak temas etmeli. Bunu yumruğunuzla kırmaya çalışırsanız büyük bir kuvvet uygulamanız gerekecektir. Ancak tuğlayı daha kolay bir şekilde kırmanın bir yolu var. Bu yolda fiziğin iki önemli olgusunu, etki-tepki yasasını ve torku kullanacağız. Tuğla yerde olduğu sırada onu kırabilmeniz için tuğlanın iç dinamiğinin çökmesi için gereken kuvveti doğrudan yumruğunuzla vermeniz lazım. Biz bu tuğlayı daha rahat kırabilmek için aynı kuvveti uygulayarak kuvvet sayısını artıracağız. Peki bunu nasıl yapabiliriz? Tabii ki etki tepki yasasından yararlanarak. Bu tuğlayı biraz havaya kaldırıp tuğlanın altına sağ ve sol tarafından destek noktaları ekleyecek ve ortasında bir boşluk oluşturacağız. Bir de şimdi tuğlaya yumruk atmaya çalışacağız. Bakalım ne değişmiş. Önceki sistemde yumruğu vurduğunuzda kuvveti tuğlaya aktarmış olurdunuz, tuğla da bu kuvvete karşı bir tepki kuvveti oluşturmuş olurdu. Kuvvet iletilebilen bir şey olduğu için tuğla sizden aldığı kuvvetle beraber aynı doğrultuda zemine de bir kuvvet uygulayacaktı. Aynı zamanda zemin de tuğlaya tepki kuvveti uygulayacaktı. İlk sistemde bizi bu şekilde bir mekanik çözümleme karşılıyor. İkinci sistemimizdeyse büyük bir değişiklik var. Yine aynı şekilde yumruğumuzla tuğlaya vuruyoruz. Tuğla yumruğumuzla uyguladığımız kuvvete karşı bir tepki kuvveti oluşturuyor. Aynı zamanda ilk sistemde de olduğu gibi kuvveti aktaracak. Bu sefer zemine değil iki ayrı destek noktasına temas ediyor. Bu yüzden yumruğun uyguladığı kuvvetin yarısı kadar her iki destek noktasına da kuvvet uygulanıyor. Bu destek noktaları da bu kuvvete karşı bir tepki kuvvetiyle karşılık veriyor. Şimdi oluşan duruma bir bakın. Vurduğumuz yumruk tuğlayı aşağı yönde bir kuvvetle zorlarken, yumruğun uyguladığı kuvvetle aynı doğrultuda olmayan iki destek noktasının tepki kuvveti tuğlayı yukarı yönde zorluyor. Doğal olarak bu da bir tork etkisi ortaya çıkarıyor. Tuğla ne kadar uzun olursa ve destek noktaları uçlara ne kadar yakın olursa bu tork etkisi o kadar artıyor ve böylece çok daha kolay bir şekilde tuğla kırılabiliyor. Etki-tepki yasası diye bir şey fiziksel olarak var olmasaydı, bu şekilde bir tork oluşturacak yukarı yönlü kuvvetler oluşmayacak ve tuğla birinci sistemdekinden daha kolay bir şekilde kırılamayacaktı.
Ne demişler, “Ne ekersen onu biçersin.” Görüyorsunuz ya, bu fizik için de geçerli. Her etkiye karşılık eşit büyüklükte ve zıt bir tepki vardır. Böylece bir videomuzun daha sonuna gelmiş olduk. Videolarımızdan haberdar olmak için abone olmayı ve bizlere destek olmak için videoyu beğenmeyi unutmayın.
0 Yorum