Klasik Fizik: Kinematik

Kinematik, hareket eden cisimlerin hareketlerini hız, ivme ve yer değiştirme gibi büyüklükler açısından inceleyen klasik fiziğin bir dalıdır. Hareketli cisimlerin yer, hız ve ivmelerini zamanın bir fonksiyonu olarak inceler.

Kinematiğin temel kavramları şunlardır:

* Yer değiştirme: Bir cismin ilk konumundan son konumuna olan vektörel farkıdır. * Hız: Bir cismin yer değişiminin zamana oranıdır. * İvme: Bir cismin hızının zamana oranıdır.

Newton'un hareket yasaları ve serbest düşme denklemleri, kinematikte kullanılan temel denklemlerdir.

Newton'un Hareket Yasaları

Newton'un hareket yasaları, cisimlerin hareketini tanımlayan üç temel yasadır:

* Birinci yasa (Eylemsizlik yasası): Bir cisme dış bir kuvvet etki etmediği sürece, cisim durağan ise durağan kalır veya hareketli ise düzgün doğrusal hareket yapmaya devam eder. * İkinci yasa (Dinamiğin temel denklemi): Bir cisme uygulanan net kuvvet (F), cismin kütlesi (m) ile ivmesinin (a) çarpımıdır: F = ma. * Üçüncü yasa (Eylem-tepki yasası): Her eylem için eşit büyüklükte ve zıt yönde bir tepki vardır.

Serbest Düşme Denklemleri

Serbest düşme denklemleri, yalnızca yerçekiminin etkisi altında hareket eden cisimleri tanımlayan denklemlerdir:

* Yer değiştirme: h = 1/2 * g * t² * Hız: v = g * t * Maksimum yükseklik: H = v²/2g

Burada:

* h, yer değiştirmedir (m) * g, yerçekimi ivmesidir (9,8 m/s²) * t, zamandır (s) * v, hızdır (m/s) * H, maksimum yüksekliktir (m)