Fizikte ivme nedir, nasıl bulunur? Açısal & merkezcil ivme formülü

İvme, fizikte hareketi tanımlamak ve sorunları çözmek için kullanılan önemli bir kavram. Peki, ivme ne demek, nasıl hesaplanıyor, formülü nedir? Özellikle 9. sınıfta ivme hakkında sıkça sorulan soruların yanıtını bu rehber yazıda bulabilirsiniz.

Fizikte ivme nedir ❓

Nesne hızlanırken ivme pozitif, hızlandığında ise negatiftir. Newton’un ikinci yasasına göre ivme, bir nesne üzerinde etki eden tüm kuvvetlerin toplamına doğru orantılıdır, kütlesiyle de ters orantılıdır. Bunun nedeni; ivmenin vektörel bir nicelik olmasıdır, hızın zaman değişim oranını değiştirmesidir.

İvme ve kuvvet aslında aynı şeydir. Kuvvet değiştiğinde ivme de değişir ancak ne kadar değiştiği nesnenin kütlesine bağlıdır. Bir nesnenin deneyimlediği ivmeyi doğrudan bir ivmeölçerle ölçebiliriz. İvmeölçere bir nesne koyarsanız sıfırdan farklı bir değer gösterecektir. Peki, neden? Nedeni, kütlesi olan her parçacığa etki eden yerçekimi kuvvetleridir. Net bir kuvvet varsa ivme de vardır. Bu nedenle hareketsiz bir ivmeölçer, Dünya yüzeyinde yaklaşık 9.80665 m/s² olan yerçekimi ivmesini ölçer. Başka bir deyişle bu, herhangi bir nesnenin boşluğa öylece düştüğünde kazandığı yerçekimi ivmesidir.

Ayrıca Bkz.Matematikçileri büyüleyen gizemli sembol: Pi (π) sayısı nedir, nasıl bulunur?

İvme nasıl bulunur ✍🏻

İvme formülü: a = Δv / Δt

En sık kullanılan bu ivme formülünde a ivmeyi, Δv hızdaki değişimi, Δt ise zaman içindeki değişimi ifade eder. Bu formül, hızın saniye kare başına metre cinsinden (m/s²) ne kadar hızlı değiştiğini ölçmenizi sağlar. Kısaca; ivme birimi metre/saniye²’dir.

İvme denklemi şu şekilde de yazılabilir: a = v ( f ) - v ( i ) ÷ t ( f ) - t ( i )

Bu denklemde ise v(f) son hızı, v(i) başlangıç hızını, t(f) son zamanı, t(i) başlangıç zamanını ifade eder. İvme denklemini kullanırken dikkat etmeniz gereken birkaç şey vardır. İlk hızı son hızdan çıkarmanız gerekir. Bunları tersine çevirirseniz ivmenin yönünü yanlış almış olursunuz. Başlangıç zamanı yoksa sıfır kullanabilirsiniz. Son hız ilk hızdan düşükse ivme negatif olur, yani ivme yavaşlamıştır.

Açısal ivme formülü: a = Δω / Δt

Açısal ivme (a), açısal hızın değişim oranı olarak tanımlanır. Açısal ivme formülünde Δω, açısal hızdaki değişimi, Δt ise zamandaki değişimi ifade eder. Açısal ivmenin birimleri (rad/s)/s veya rad/s²’dir. ω artarsa a pozitiftir, ω azalırsa a negatiftir.

Merkezcil ivme formülü: ac = v2/r ; ac=rω²

Merkezcil ivme (ac), dairesel yol izleyen bir cismin ivmesidir. Hız bir vektör niceliği olduğundan (yani hem büyüklüğü, sürati hem de yönü vardır), cisim dairesel bir yol üzerinde hareket ettiğinde yönü sürekli değişir; dolayısıyla da hızı değişerek bir ivme üretir. İvme, dairenin merkezine doğru radyal olarak yönlendirilir. Merkezcil ivme ac, cismin eğri boyunca hızının karesinin dairenin merkezinden hareket eden cisme olan r uzaklığına bölünmesine eşit bir büyüklüğe sahiptir. Merkezcil ivmenin birimi metre bölü saniye karedir. Bu ivmeye neden olan kuvvet de dairenin merkezine doğru yönlendirilir ve merkezcil kuvvet olarak adlandırılır.

Hareket ivmesi (kuvvet ivme) formülü: F = ma

Kütle ivme formülü: m = F/a

Newton'un ikinci hareket yasası, bir nesnenin kütlesi ile onu hızlandırmak için gereken kuvvet miktarı arasındaki ilişkiyi tanımlar. Newton'un ikinci yasası genellikle F=ma olarak ifade edilir. Hareket ivmesi formülünde F kuvveti, m nesnenin kütlesini a ise ivmeyi ifade eder. Bir nesnenin kütlesi ne kadar fazlaysa, onu hızlandırmak için o kadar fazla kuvvete ihtiyacınız vardır. Kuvvet ne kadar büyükse, nesnenin ivmesi de o kadar büyük olur.

Bu rehber yazıda 9. sınıf öğrencilerinin sıkça sorduğu fizikte ivme nedir, ivmeyi hesaplamak için hangi formüller kullanılır en basit şekilde yanıtladık.