5.1: Kuvvet

Kuvvetler hayatımızın her anını etkiler. Bedenlerimiz, yer çekimi kuvveti tarafından yerde tutulur ve yüklü parçacıkların kuvvetleri tarafından bir arada tutulur. Bir kapıyı açtığımızda, bir sokakta yürüdüğümüzde, bir çatal kaldırdığımızda veya bir bebeğin yüzüne dokunduğumuzda kuvvet uyguluyoruz. Bedenimizin atomları elektriksel kuvvetlerle bir arada tutulur ve atomun çekirdeği, yani nükleus, bizim bildiğimiz en güçlü kuvvet olan nükleer kuvvetle bir arada tutulur.

Hareketin incelenmesine kinematik denir, ancak kinematik yalnızca cisimlerin hareket biçimini - hızlarını ve ivmelerini - tanımlar. Dinamik, kuvvetlerin cisimlerin ve sistemlerin hareketini nasıl etkilediğini inceleyen bir bilim dalıdır. Nesnelerin hareket nedenlerini ilgili sistemleri ele alır, burada sistem analiz edilen herhangi birşeydir. Bunun anlaşılması için kuvvetin çalışan bir tanımına ihtiyacımız vardır. Bir kuvvetin sezgisel bir tanımı - yani bir itme veya çekme - başlamak için iyi bir noktadır. Bir itmenin veya çekmenin hem büyüklüğü hem de yönü vardır (bu nedenle, kuvvet bir vektör niceliğidir). Dolayısıyla, kuvveti, belirli bir büyüklük ve yönle bir nesne üzerinde yapılan bir itme veya çekme olarak tanımlayabiliriz. Kuvvet, vektörlerle temsil edilebilir veya standart bir kuvvetin katları olarak ifade edilebilir.

Kuvvetin SI birimi newton (kısaltılmış olarak N) şeklinde adlandırılır ve 1N, 1kg'lık bir kütlesi olan bir nesnenin 1 m/s2: 1 N = 1 kg·m/s2 oranda hızla hareket etmesi için gereken kuvvettir.

Bu metin, Openstax, University Physics Volume 1, Section 5.0: Introduction ve Section 5.1: Forces'ten uyarlanmıştır.

Nesnelerin hareketini daha önce inceledik. Nesnelerin hareket etmesine ne sebep olur?

Başka bir nesne tarafından ona bir 'itme' veya 'çekme' uygulandığında, hareket eder. Nesneler arasındaki veya bir nesne ile çevresi arasındaki bu tür bir etkileşime kuvvet denir.

Kuvveti belirlemek için ne kadar güçlü ve hangi yönde hareket ettiğini bilmemiz gerekir. Bu nedenle, kuvvet vektörel bir niceliktir ve Newton birimleriyle ifade edilir.

Örneğin, Dünya'nın merkezine doğru yönlendirilen yerçekimi kuvveti meyvelerin yere düşmesine neden olur.

Bir cisme birden fazla kuvvet etki ettiğinde, bunların birleşik etkisi, tek tek kuvvetlerin vektörel toplamına eşit tek bir kuvvetle aynıdır. Bu ilke, kuvvetlerin süperpozisyon ilkesi olarak adlandırılır.

Tersine, bir cisme etki eden herhangi bir kuvvet, yatay ve dikey kuvvet bileşenlerine ayrılabilir.