Bu konuda ne öğreneceksin
Bir tekneyi karşı kıyıya geçirmeye çalışırken hem motorunun gücü hem de nehrin akıntısı tekneyi etkiler. Tekne ne tam karşıya ne de akıntı yönünde gider, ikisinin bileşkesi yönünde gider. Fizikte kuvvet, hız, ivme gibi büyüklükler yönleri olan vektörlerdir ve sayılar gibi toplanamazlar. Bu konuda vektörlerin gösterimini, toplama ve çıkarmayı, bileşenlere ayırmayı, bileşke vektörün büyüklüğünü ve dengeyi öğreneceksin. Vektörler, bütün mekanik konularının dilidir: Newton yasaları, atışlar, iş ve enerji, tork, elektrik alan ve manyetizma hep vektörle yazılır.
Hedefler
- Skaler ve vektörel büyüklükleri ayırt etmek.
- Vektörleri uç uca ekleme ve paralelkenar yöntemiyle toplamak.
- Vektörleri ve bileşenlerine ayırmak.
- Bileşke vektörün büyüklüğünü ve yönünü bulmak.
- Vektörde çıkarma ve skalerle çarpmayı uygulamak.
- Dengedeki kuvvetlerde bileşkenin sıfır olduğunu kullanmak.
1. Vektör nedir?
Skaler büyüklük yalnızca sayı ve birimle belirtilir: kütle, zaman, yol, sürat, enerji, sıcaklık.
Vektörel büyüklük büyüklük, yön ve doğrultu ile belirtilir: yer değiştirme, hız, ivme, kuvvet, momentum, elektrik alan.
Vektör bir ok ile gösterilir: okun uzunluğu büyüklüğü, doğrultusu ve ucu yönü verir. vektörünün büyüklüğü yazılır.
Eşit vektörler: Büyüklükleri ve yönleri aynı olan vektörler eşittir. Vektörü kendine paralel kaydırmak onu değiştirmez.
Ters vektör: , büyüklüğü aynı, yönü zıt vektördür.
2. Vektörlerin toplanması
Uç uca ekleme: İkinci vektörün başlangıcını birincinin ucuna koy. Bileşke, birincinin başından ikincinin ucuna çizilen vektördür.
Paralelkenar yöntemi: İki vektörü aynı noktadan çiz. Onlardan paralelkenar oluştur. Bileşke, ortak noktadan çizilen köşegendir.
Bileşke büyüklüğü: Aralarındaki açı olan ve için
| Durum | Bileşke | |
|---|---|---|
| Aynı yönlü | (en büyük) | |
| Dik | ||
| Zıt yönlü | (en küçük) | |
| Eşit büyüklük, |
Sınır değerler: İki vektörün bileşkesi aralığındadır.
Örnek: ve birim, aralarındaki açı ise .
3. Vektörün bileşenleri
ekseniyle açısı yapan vektörünün bileşenleri:
Bileşenlerden büyüklük ve yön bulunur: ve .
Önemli açılar:
| Açı | ||
|---|---|---|
Örnek: büyüklüğündeki kuvvet ekseniyle yapıyorsa ve .
Birim vektörler: ve , ve yönündeki birim vektörlerdir. yazılır.
4. Bileşenlerle toplama ve çıkarma
Birden çok vektör varsa her birini bileşenlerine ayır. bileşenlerini kendi arasında, bileşenlerini kendi arasında topla:
Çıkarma: . 'nin yönünü çevirip toplarsın.
Skalerle çarpma: vektörünün büyüklüğü olur. ise yön aynı, ise zıt yöndedir.
5. Denge
Bir cisme etki eden kuvvetlerin bileşkesi sıfırsa cisim dengededir: . Bu, ve demektir.
Örnek: ve olsun. Cisim üçüncü bir ile dengedeyse olur. olduğundan . Büyüklüğü .
Üç kuvvet dengesi: Üç vektör uç uca eklendiğinde kapalı bir üçgen oluşur.
6. Konuyu toparla
| Başlık | Kısa not |
|---|---|
| Vektörel büyüklük | Büyüklük ve yön |
| Bileşke | |
| En büyük bileşke | Aynı yönde, |
| En küçük bileşke | Zıt yönde, |
| Bileşenler | ve |
| Denge |
Mini test
Soru 1
Büyüklükleri 3 N ve 4 N olan birbirine dik iki kuvvetin bileşkesi kaç N'dur?
- A1
- B5
- C7
- D12
- E25
Cevabı ve çözümü göster
Doğru cevap: B
- Kuvvetler dik olduğundan bileşke Pisagor ile bulunur.
- . Doğru cevap B.
Diğer şıklar: 1 kuvvetler zıt yönlü sanılıp çıkarılmış / 7 kuvvetler aynı yönlü sanılıp toplanmış / 12 büyüklükler çarpılmış / 25 karekök alınmamış.
Soru 2
Büyüklükleri 3 N ve 5 N olan iki kuvvet arasındaki açı dir. Bu kuvvetlerin bileşkesi kaç N'dur?
- A
- B
- C7
- D8
- E15
Cevabı ve çözümü göster
Doğru cevap: C
- .
- . Doğru cevap C.
Diğer şıklar: kosinüs terimi çıkarılmış / kuvvetler dik sanılmış / 8 kuvvetler aynı yönlü sanılıp toplanmış / 15 büyüklükler çarpılmış.
Soru 3
Büyüklüğü 20 N olan bir kuvvet ekseni ile lik açı yapıyor. ( ve ) Kuvvetin eksenindeki bileşeni kaç N'dur?
- A8
- B12
- C16
- D20
- E25
Cevabı ve çözümü göster
Doğru cevap: B
- bileşeni için sinüs kullanılır: .
- . Doğru cevap B.
Diğer şıklar: 8 açı yanlış alınıp hesaplanmış / 16 bileşeni, yani kosinüs kullanılmış / 20 bileşen alınmadan büyüklük yazılmış / 25 pozitif bir değere bölünmüş, .
Soru 4
N ve N kuvvetleri ile birlikte etki eden üçüncü bir kuvveti cismi dengede tutuyor. aşağıdakilerden hangisidir?
- A
- B
- C
- D
- E
Cevabı ve çözümü göster
Doğru cevap: D
- Denge için olmalıdır.
- .
- . Doğru cevap D.
Diğer şıklar: işaret ters alınmamış, bileşke yazılmış / hesaplanmış / hesaplanmış / bileşeninin işareti yanlış alınmış.
Kendini dene
Kendini dene
Hız vektörel mi skaler mi?
Vektöreldir.
Aynı yönlü 6 N ve 2 N kuvvetin bileşkesi kaçtır?
8 N.
Zıt yönlü 6 N ve 2 N kuvvetin bileşkesi kaçtır?
4 N.
10 N büyüklüğündeki kuvvetin ile bileşeni nedir?
N.
Dengedeki bir cisme etki eden kuvvetlerin bileşkesi kaçtır?
Sıfır.
Yanlış yaptığın soruları yanlış soru defterine ekleyebilirsin. Birkaç gün sonra tekrar karşına çıkar.