Dinamik: Cisimlerin, çeşitli kuvvetler altında hareketlerindeki değişiklikleri inceleyen bilim dalı

Başka bir ifadeyle: Dinamik, harekete sebep olan ve hareketi değiştiren unsurları inceler.

Fizik biliminde Klasik mekaniğin branşlarından biridir. Denge durumundaki cisimlerin kuvvet dengesini inceleyen Statik diğer bir branşıdır.

Bu alandaki çalışmalar daha çok, 17. yy başlarında yaşayan Sir Isaac Newton tarafından yapılmış ve sonuçlar üç temel yasa ile ifade edilmiştir.

1) Eylemsizlik prensibi

Bir cisme uygulanan kuvvetlerin bileşkesi sıfır ise cisim o andaki konumunu korur. Yani duruyorsa durmaya, hareket ediyorsa sabit hızla hareketine devam eder. Örneğin virajı dönen bir araba içindeki insanların yana doğru hareketlenmeleri ve hareketli bir araba içindeki insanların frene basıldığında öne doğru hareketlerinin nedeni eylemsizliktir.

2) Dinamiğin temel prensibi

Bir cisme ya da cisimlerden oluşan düzeneğe net bir kuvvet etki ederse cisim ivmeli olarak hareket eder.

Formül:

${\displaystyle {\overrightarrow {F}}=m.{\overrightarrow {a}}\,\!}$ 

Burada;

"F": Hareket doğrultusundaki Bileşke Kuvvet, Newton(N) biriminde.

"m": Harekete katılan cisimlerin toplam Kütle, Kilogram(kg) biriminde.

"a": Sistemin kazandığı İvme, Metre/Saniye²(m/s²) biriminde.

Hareketli bir cisme etki eden bileşke kuvvet, cismin hareketi ile aynı yönde ise cisim hızlanan, hareketine zıt yönde ise yavaşlayan hareket yapar.

3) Etki-Tepki prensibi

Bir cismin ya da kuvvetin bir yüzeyde dik olarak uyguladığı kuvvete etki, yüzeyin kuvvete karşı gönderdiği dik kuvvete tepki denir.

Yatay bir zemine konulan cisim zemine ağırlığı kadar bir etki kuvveti uygular. Cisim zeminde dengede ise ağırlığına tam olarak zıt yönde ve ağırlığı kadarlık bir tepki oluşmaktadır.

Sürtünme kuvveti yüzeyin cisme uyguladığı normal kuvvetine ve yüzeyler arasındaki pürüzlüğün bir ölçüsü olan sürtünme katsayısına bağlıdır. Matematiksel olarak bu ilişki fsürtünme = μN biçiminde ifade edilir.

 

Hareket eden veya harekete zorlanan bir cisme Sürtünme kuvveti etki eder. Sürtünmenin olmadığı bir ortam bulmak neredeyse imkânsızdır. Hareket halindeki bir cisme uygulanan sürtünme kuvveti harekete zıt yöndedir.

Formül:

${\displaystyle F_{S}=k.N\,\!}$ 

Burada;

"F_S": Sürtünme Kuvveti, Newton(N) biriminde.

"k" (Bazı kaynaklarda "${\displaystyle {\boldsymbol {\mu }}}$ " sembolü ile gösterilir): Sürtünme katsayısı, birimi yok.

"N": Tepki Kuvveti, Newton(N) biriminde.

Sürtünme kuvvetinin özellikleri

• Sürtünme kuvveti cismin yüzeye temas eden alanının büyüklüğüne bağlı değildir.
• Sürtünme kuvveti hareket sağlayabilir, "sağlanamaz" şeklindeki ön yargı bir kavram yanılgısıdır.
• Sürtünme katsayısı, cismin ve temas ettiği zeminin özelliklerine bağlı sabit sayı olup birimi yoktur.
• Dengede duran fakat harekete zorlanan cisme uygulanan sürtünme kuvveti ise zorlayıcı kuvvete zıt yöndedir.

• Yatay düzlemde hareket
• Eğik düzlemde hareket
• Makaralı düzenekte hareket

• Katı cisim dinamiği
  • Kinematik
  • Kinetik
• Akışkanlar mekaniği
  • Hidrodinamik
  • Gaz dinamiği
    • Aerodinamik