▷Hız (fizik)

Bu makale fizikte hızın ne olduğunu açıklıyor. Böylece hızın nasıl hesaplanacağını, hız değerlerinin örneklerini, farklı hız türlerinin neler olduğunu ve son olarak hız ile diğer fiziksel kavramlar arasındaki farkları keşfedeceksiniz.

Fizikte hız nedir?

Hız, bir cismin zamana göre konumunun değişimini gösteren bir niceliktir. Fizikte hız, yer değiştirme ile başlangıç ve son konum arasındaki zaman aralığı arasındaki bölüm olarak tanımlanır.

Dolayısıyla hızlı mobil, kısa sürede uzun mesafe kat etmesi anlamına gelir. Yani hareket eden bir cisim ne kadar hızlı olursa, belli bir sürede o kadar fazla yol kat eder.

Fizikte hızın sembolü v harfidir.

Hızın vektörel bir nicelik olduğunu, dolayısıyla fizikte bir vektörle temsil edildiğini unutmayın. Bu, hızın hareket yönü ve yönü ile aynı yön ve yöne sahip olduğu anlamına gelir.

hız formülü

Hız, yer değiştirmenin (Δx) zamandaki değişime (Δt) bölünmesine eşittir. Bu nedenle fizikte bir cismin hızını hesaplamak için son konum ile başlangıç konumu arasındaki farkın, son an ile başlangıç anı arasındaki farka bölünmesi gerekir (v = Δx/Δt).

Yani fizikte hız hesaplama formülü aşağıdaki gibidir:

Hız, uzunluk birimlerinin zaman birimlerine bölünmesiyle ifade edilir. Bu nedenle Uluslararası Sistemde (SI) hızın birimi saniyedeki metredir (m/s).

Bir cismin hızını belirlemek için sadece yer değiştirmenin dikkate alındığı, cismin kat ettiği mesafenin dikkate alınmadığı unutulmamalıdır.

➤ Bakınız: Yer değiştirme ve mesafe arasındaki fark

Hız Örnekleri

Artık hızın fizikteki tanımını bildiğimize göre, günlük hayatta yaygın olarak kullanılan hız değerlerinin birkaç örneğine bakalım.

Işığın boşluktaki hızı: 299.792.458 m/s
Sesin havadaki hızı: 343,2 m/s
Uçağın seyir hızı: 230 m/s
Formula 1 aracının en yüksek hızı: 105 m/s
En hızlı adamın hızı: 10,4 m/s
En hızlı kaplumbağa hızı: 0,3 m/s
Bir elektronun hızı: 0,001 m/s

Hız türleri

Fizikte farklı hız türleri şunlardır:

Ortalama sürat
Anlık hız
Ortalama sürat
Açısal hız

Aşağıda her bir oran türü ve her bir oran türünün nasıl hesaplandığı ayrıntılı olarak açıklanmaktadır.

Ortalama sürat

Ortalama hız, hareket eden bir cismin tüm yol boyunca sabit bir hızla hareket etmesi durumunda kat edeceği hızdır. Bu nedenle ortalama hız, yer değiştirmenin geçen zaman aralığına bölünmesiyle hesaplanır.

$v_m=\cfrac{\Delta x}{\Delta t}=\cfrac{x_f-x_i}{t_f-t_i}$

Altın:

$v_m$

ortalama hızdır.
$\Delta x$

ofsettir.
$\Delta t$

zamansal değişimdir.
$x_f$

son konumdur.
$x_i$

başlangıç pozisyonudur.
$t_f$

son anımızdır.
$t_i$

başlangıç anıdır.

Genel olarak ne tür bir hızın hesaplandığı belirtilmediğinde ortalama hızdan söz ederiz.

➤ Bakınız: Ortalama hız

Anlık hız

Anlık hız, hareket eden bir cismin belirli bir andaki hızıdır. Dolayısıyla hareket eden bir cismin her an farklı bir anlık hızı olabilir.

Matematiksel olarak anlık hız, zaman aralığı sıfıra yaklaşırken ortalama hızın sınırı olarak tanımlanır. Benzer şekilde anlık hız da konum vektörünün zamana göre türevine eşittir. Kısaca bu tür hızı hesaplamanın formülü şöyledir:

$\displaystyle \vv{v_i}=\lim_{\Delta t\to 0}\vv{v_m}=\lim_{\Delta t\to 0}\frac{\Delta \vv{x}}{\ Delta t}=\frac{d\vv{x}}{dt}$

Altın:

$\vv{v_i}$

anlık hız vektörüdür.
$\vv{v_m}$

ortalama hız vektörüdür.
$\Delta \vv{x}$

yer değiştirme vektörüdür.
$\Delta t$

0’a doğru yönelen zaman aralığı, yani sonsuz küçük bir zaman aralığıdır.
$\cfrac{d\vv{x}}{dt}$

konum vektörünün zamana göre türevidir.

➤ Bakınız: Anlık hız

Ortalama sürat

Ortalama hız, bir cismin bir yörünge üzerindeki son hızının ve başlangıç hızının aritmetik ortalamasıdır. Bu nedenle ortalama hız, cismin son hızı ile başlangıç hızı toplanıp ikiye bölünerek hesaplanır.

$v_{avg}=\cfrac{v_f+v_i}{2}$

Altın:

$v_{avg}$

ortalama hızdır.
$v_f$

son hızdır.
$v_i$

başlangıç hızıdır.

➤ Bakınız: Anlık hız

Açısal hız

Açısal hız, bir cismin dönme hızıdır, yani açısal hız, bir nesnenin dönme hızıdır. Kısaca açısal hız, bir cismin açısal konumunun ne kadar hızlı değiştiğini gösterir.

Açısal hız, açısal yer değiştirmenin (Δθ) zaman artışına (Δt) bölünmesine eşittir. Dolayısıyla, ortalama açısal hızı hesaplamak için, son açısal konum ile başlangıç açısal konumu arasındaki farkın, son zaman ile başlangıç zamanı arasındaki farka bölünmesi gerekir.

$\omega=\cfrac{\Delta \theta}{\Delta t}=\cfrac{\theta_f-\theta_i}{t_f-t_i}$

Altın:

$\omega$

açısal hızdır.
$\Delta \theta$

açısal konumun artışıdır.
$\Delta t$

zaman artışıdır.
$\theta_f$

son açısal konumdur.
$\theta_i$

başlangıç açısal konumudur.
$t_f$

son anımızdır.
$t_i$

başlangıç anıdır.

➤ Bakınız: Açısal hız

hız ve hız

Bu bölümde fizikte hız ve hız arasındaki farkın ne olduğunu göreceğiz çünkü bunlar çok benzer iki kinematik kavramdır.

Hız, bir cismin kat ettiği mesafenin, bu mesafeyi kat etmek için geçen süreye oranı olarak tanımlanır.

Dolayısıyla hız ve hız arasındaki fark, hesaplamanın gerçekleştirilmesi için dikkate alınan mesafedir. Hızı hesaplarken yer değiştirmeyi, yani son konum ile başlangıç konumu arasındaki farkı hesaba katarız ancak hız, kat edilen toplam mesafeden hesaplanır.

➤ Bakınız: Hız (fizik)

hız ve acele

Aşağıda iki farklı fizik kavramı olduğundan hız ve ivme arasındaki fark verilmiştir.

Hız , hızın büyüklüğüdür, yani fizikte hız terimi hız vektörünün büyüklüğünü ifade eder.

Bu nedenle hız ile hız arasındaki fark , hızın vektörel bir büyüklük, hızın ise skaler bir büyüklük olmasıdır. Daha doğrusu hız, hız vektörünün büyüklüğüdür.

➤ Bakınız: Acele edin

hız ve ivme

Son olarak hız ve ivmenin matematiksel olarak birbirine bağlı iki nicelik olduğundan ne kadar farklı olduğunu göreceğiz.

İvme , birim zamanda hızdaki değişimi gösteren bir niceliktir.

Dolayısıyla hız ve ivme arasındaki fark, hızın zamana göre konumdaki değişimi göstermesi, ivmenin ise zamana göre hızdaki değişimi göstermesidir.

➤ Bakınız: Hızlanma (fizik)

Fizikte hız nedir?

hız formülü

Hız Örnekleri

Hız türleri

Ortalama sürat

Anlık hız

Ortalama sürat

Açısal hız

hız ve hız

hız ve acele

hız ve ivme

Yorum Yap Yanıtı İptal Et