Bu makale süperpozisyon ilkesinin ne olduğunu ve ne zaman uygulanabileceğini açıklamaktadır. Ayrıca süperpozisyon ilkesinin birkaç uygulama örneğini görebileceksiniz.
Süperpozisyon ilkesi nedir?
Fizikte süperpozisyon ilkesi , doğrusal bir problemin iki veya daha fazla basit alt probleme ayrıştırılmasına izin veren bir prensiptir; böylece bu alt problemlerin üst üste binmesi veya toplamı orijinal probleme yol açar.
Daha doğrusu süperpozisyon ilkesi şunu söylüyor: “Eylemlerin toplamının etkisi, her bir eylemin her etkisinin toplamıdır”.
Süperpozisyon ilkesi fizikte çok faydalıdır çünkü zor bir problemi çözülmesi daha kolay olan birkaç probleme ayırmanıza olanak tanır. Böylece süperpozisyon ilkesi problem çözmeyi kolaylaştırmaya veya problemin farklı kısımlarını ayrı ayrı analiz etmeye hizmet eder.
Süperpozisyon ilkesine örnekler
Süperpozisyon ilkesinin tanımı göz önüne alındığında, kavramın daha iyi özümsenmesi için bu teoremin birkaç uygulama örneği aşağıda sunulmaktadır.
örtüşen kuvvetler
Dinamikte süperpozisyon ilkesi her kuvvetin etkisini ayrı ayrı değerlendirmeyi mümkün kılar, çünkü süperpozisyon ilkesi sayesinde bir cisme etki eden tüm kuvvetleri kuvvetlerin toplamına ayrıştırabiliriz.
Yukarıdaki görselde de görebileceğiniz gibi bir cisme etki eden kuvvetler doğrusal ise her kuvvetin yarattığı etki ayrı ayrı analiz edilebilir ve toplam sonuç her kuvvetin ürettiği etkinin toplamına eşdeğer olacaktır.
Yerçekimi alanı süperpozisyonu
Süperpozisyon ilkesi yerçekimi alanına da uygulanabilir, böylece her nokta kütlenin yerçekimi alanının toplamı toplam yerçekimi alanını verir.
Dolayısıyla, yukarıdaki alıştırmada, kütle 1’e etki eden bileşke yerçekimi kuvveti, her kütlenin kütle 1’e uyguladığı yerçekimi kuvvetinin vektör toplamıdır.
Elektrik alanı kaplaması
Elektromanyetizmada, elektrik alanı süperpozisyon ilkesine uyduğu için süperpozisyon ilkesi de kullanılabilir. Böylece oluşturulan tüm elektrik alanlarının bir noktadaki vektör toplamı toplam elektrik alanını verir.
Her elektrik alanına neden olan elektrik kuvvetinin farklı bir işarete sahip olabileceğini unutmayın; Elektrik yükünün işaretine bağlı olarak kuvvet çekici veya itici olacaktır.
Malzemelerin direncinde yüklerin süperpozisyonu
Süperpozisyon ilkesi malzeme mukavemetinde de kullanılabilir. Böylece her bir yapısal yükün oluşturduğu etki ayrı ayrı incelenebilecek ve kirişin yaşayacağı toplam etki tüm etkilerin toplamı olacaktır.
Süperpozisyon ilkesinin yalnızca problemin doğrusal olması durumunda, yani uygulanan tüm yüklerin doğrusal olması ve ayrıca malzemelerin davranışının da doğrusal olması durumunda kullanılabileceğini unutmayın.
Süperpozisyon ilkesi ne zaman uygulanabilir?
Son olarak süperpozisyon ilkesinin herhangi bir problem türünde kullanılamayacağı için ne zaman kullanılabileceğini ve kullanılamayacağını göreceğiz.
Süperpozisyon ilkesi yalnızca problem doğrusal olduğunda uygulanabilir. Yani, süperpozisyon ilkesini kullanmak için problemin tüm koşulları doğrusal (veya sabit) olmalıdır, ancak ikinci dereceden, üstel vb. olamaz. işlevler.işlevler.
Bu makale boyunca sunulan tüm örneklere bakarsanız, analiz edilen tüm kuvvetler veya yüklerin doğrusal olduğunu görürsünüz. Bu nedenle süperpozisyon ilkesi uygulanabilir.