Madem eylemsizlik diye bir kuvvet yok...

Güzel soru. Emniyet kemerinin önemini de ön plana çıkaralım böylece :)

Şimdi, kafan neden öne doğru gidiyor bakalım. Senin referans sisteminden inceleyelim.

Araba fren yaparak sana göre geriye doğru ivmeleniyor. Emniyet kemerin takılı değilse, geriye doğru ivmelenen araba, koltuğa temas ettiğin yerden, yani kalçalarından ve baldırlarından seni geriye doğru kendisiyle birlikte çekecek. Çünkü koltukla senin aranda sürtünme kuvveti var. Burada ağırlık merkezinin göbek ya da göğüs hizanda olduğunu düşünürsek bu kuvvet sana, ağırlık merkezine göre bir tork uygulayacak. Geriye doğru ulan bu kuvvet, seni ağırlık merkezin etrafında çevirme eğiliminde olacak. Bu da kafanın öne doğru dönmesine sebep olacak.

Burada seni bütün ve esnemez bir kütle (rigid body) olarak düşündük. Şimdi daha ince yaklaşalım olaya.

Kafanı ayrı gövdeni ayrı düşünüyorum. Çünkü kafan gövdene göre hareket edebilir. Bükülmez bir çubuk değiliz biz. Gövden etki eden sürtünme kuvvetiyle geriye doğru ivmelendi. Araba zaten geriye doğru ivmelenmişti. Kafan peki? kafan önde kaldı. Gövden geriye gitti, araba geriye gitti. Kafan da arabana iç paneli çarptı. Olay budur!

Emniyet kemeri takmakta ciddi yarar var :D

Şimdi şöyle temelden başlayalım.

İki tane cisim var, başlangıçta yan yana birbirlerine göre duruyorlar. Birisi A diğeri de B olsun. B sen ol hatta. Uzay boşluğunda bu ikisi de duruyor. Sonra A'ya bir kuvvet etki ediyor ve ivmeleniyor. B üzerinde bir kuvvet hisseder miydi? Peki ne oldu? B geride kaldı A ilerledi gitti. B'yi ilgilendiren bir şey var mı? Yok! Yani B'nin üzerinde bir kuvvet yok.

Şimdi gelelim senin örneğine.

Otobüs ve sen varsın. İkiniz de yere göre aynı hızla gidiyorsunuz, yani birbirinize göre duruyorsunuz. Üstteki örnekteki gibi. Sonra otobüs birden fren yapıyor. Yani sana göre durgun olan otobüs, yine sana göre geriye doğru ivmeleniyor. Sen hala kendine göre olduğun yerde dururken otobüs geriye doğru ivmelenmiş oluyor. Bu arada otobüsün ayaklarına uygulayacağı sürtünme kuvvetini bir anlık ihmal edelim. Senin üzerinde bir kuvvet var mı bu durumda? İvmelenen otobüs. Senin üzerinde net bir kuvvet yok. Öne gitme dediğin şey aslında bu. Otobüsün sana göre geriye gitmesi.

Burada bizim yanılgılarımız ortaya çıkıyor. İnsan beyni bir adaptasyona sahip. Oturduğu yeri referans alma eğiliminde oluyor. Mesela bu sayede bir gemide giderken rahatça kahve içebiliyoruz. Ya da yürüyen merdivende ilerlerken rahatlıkla telefondan bir şeyler okuyabiliyoruz.

Otobüs geriye doğru ivmelenince referansımız o olduğu için ileri gittiğimizi sanıyoruz. Hatta bizi bir kuvvetin ittiği hissettiğimizi söylüyoruz. Peki üzerimizde böyle bir kuvvet var mı? Hayır! Aslında biz sabit hızla devam etme eğilimindeyiz. Otobüs ivmelenen. Tabi daha sonra otobüse tutunduğumuz için biz de otobüsle birlikte yavaşlıyoruz. İşte burada üzerimizde net bir kuvvet oluyor. Bu da geriye doğru bir kuvvet. Zaten biz de geriye doğru ivmeleniyoruz. İleriye doğru etki eden bir kuvvet yok.

Şekilde verdiğin örnekte kamyon ivmeleniyor. İçinde asılı olan cisim de ivmeleniyor. Üzerinde iki kuvvet var. Biri ipin uyguladığı kuvvet diğeri de ağırlık. Bu ikisinin bileşkesi sağa doğru. Çünkü zaten burada net kuvvet olmalı. Cisim ivmeleniyor. Cismi sola doğru çeken bir kuvvet yok. Aksine cismin üzerinde iki kuvvet var ve bunların bileşkesi sağa doğru.

Olay bundan ibaret.