}}}">
(Örneğin:
Burada: x ve y'nin fonksiyonu olarak kütle yoğunluğu'dur.).
Eylemsizlik momentini tanımlamadan önce eylemsizliği hatırlayalım, çünkü bu iki kavram yakından ilişkili. Eylemsizlik bir cismin hareket durumundaki değişikliğe karşı gösterdiği direnç olarak tanımlanır. Bir saniye durun ve düşünün hareket durumu ne demek, hareket durumundaki değişiklik ne demek? Hareket durumu bir cismin hızıdır (hızın vektörel olduğunu da hatırlayın). Hareket durumundaki değişiklik de hızın zamana göre değişmesi yani ivmedir. Bu durumda eylemsizlik dediğimiz cismin ivmelenmeye ne kadar direnç gösterdiği anlamına gelir, bunu da Newtonun hareket kanunlarından biliyoruz, bu kütle. Newtonun hareket kanunlarını daha önce incelediğimizde sadece öteleme hareketine bakmıştık. Peki dönme hareketinde Newtonun hareket yasaları nasıl bir hal alıyor? Bu soru bizi eylemsizlik momentini tanımlamaya götürecek.
Yukarıdaki resimde m kütleli bir top r yarıçaplı bir yörüngede dairesel hareket yapıyor. Bu topa yörüngeye teğet bir F kuvveti uygulanıyor. Önemli soru şu: bu topun hareket durumu (yani hızı) nasıl değişir? Newtonun hareket kanunlarını ve çembersel hareket bilgilerimizi kullanarak inceleyelim.
\vec{F_T} = m\vec{aT}
Düzgün çembersel harekette çizgisel hız değişmiyordu bu nedenle açısal hızda bir değişim görmüyorduk. Ama çizgisel bir kuvvet uygularsak çizgisel hızımız da değişir.
\Delta \vec{v} = \vec{v_2} - \vec{v1}
Çizgisel hızla açısal hız arasındaki ilişkiyi hatırlayalım.
\vec{v} = \omega r
Dolayısıyla açısal hızımız da değişir.
\Delta \vec{v} = \omega_2 r - \omega1 r = r(\omega_2 - \omega1)
\frac{\Delta \vec{v}}{\Delta t} = r\frac{\Delta \omega}{\Delta t}
Bu durumda açısal ivme diye bir büyüklük tanımlayabiliriz. Bu açısal hızın zamana göre değişimi demek.
\alpha = \frac{\Delta \omega}{\Delta t}
Öyleyse çizgisel ivme ile açısal ivme arasındaki ilişki şöyle olur.
\vec{a_T} =r\alpha
Şimdi F = mada yerine yazabiliriz.
\vec{F_T} = m\vec{aT} = mr\alpha
Son numaramız dönme hareketiyle uğraştığımız için bu hareketle ilişkili bir büyüklük olan torka geçiş yapmak. Eşitliğin ikitarafını da r ile çarparsak torku buluruz.
F_T \times r = mr\alpha r
Çok uğraştık ama eylemsizlik momentinin formülünü bulduk.
I = mr^2
Şimdi bu formül ya da tanım ne anlama geliyor bunun üzerinde düşünelim. Bir katı cisme bir tork uygulayıp dönmeye zorladığımızda, yani hareket durumunu değiştirdiğimizde, bu değişikliğe karşı bir direnç gösteriyor. İşte bu dirence eylemsizlik momenti diyoruz. Yani dönen cisimlerin dönmeye karşı gösterdikleri direnç bu. Tıpkı eylemsizlik gibi. Öteleme hareketinde bu direnç kütleydi, dönme hareketinde ise eylemsizlik momenti.
Eylemsizlik momentinin tanımını öğrendik, türetilmiş ve skaler bir büyüklük olduğunu da anlamış olmalısınız. İyi de bunu neden öğreniyoruz? Ne işimize yarayacak diye merak ediyor olabilirsiniz. Mühendislikte ve diğer bilimsel alanlarda sıklıkla kullanılıyor. Yukarıdaki örnekte tek bir parçacığa bakmıştık, şimdi katı cisimler için eylemsizlik momentini yorumlayalım.
Önce aşağıdaki resimde gösterilen gibi bir çubuk düşünelim. Bu çubuk katı, örgü şişi gibi birşey, ama o kadar hafif olsun ki kütlesini ihmal edelim. Sonra bu çubuğun farklı noktalarına oyun hamurlarını yerleştirelim. Sonra eylemsizlik momentlerini kıyaslayalım.
İlk sorum şu. Bu çubuğu hangi noktadan tutarsanız döndürmek en kolay olur. Bu eylemsizlik momentinin en küçük olduğu durum olmalı, çünkü torkun en az olduğu nokta eylemsizlik momentinin de en az olduğu noktada. O noktasının çubuğun tam ortası ve noktaların arasındaki mesafenin eşit olduğunu varsayalım. Bir ara bunu deneyebilirsiniz, bir çöp şiş iki üzüm yeter. Bu sistemi anlamak için ilk fark etmemiz gereken şey eylemsizlik momentinin toplanabilir bir büyüklük olduğu, tıpkı kütle gibi. Yani bu sistemin eylemsizlik momenti iki ucundaki kütlelerin ayrı ayrı eylemsizlik momentlerinin toplamına eşit.
Önce A noktasını ele alalım. Kırmızı kütle ile A arası uzaklık r olsun, AB ve BO arası da r. O noktasından yeşil kütleye olan mesafede r+r+r = 3r olur. Şimdi kütleleri ve uzaklıkları bildiğimize göre eylemsizlik momentlerini bulup sonra da kıyaslayabiliriz.
I_k = mr^2; I_y = m(6r-r)^2 = 25mr^2; I_A = I_k + I_y = mr^2(1+25) = 26mr^2
Şimdi B için yapalım:
Ik = m(2r)^2 = 4mr^2; I_y = m(4r)^2 = 16mr^2; IB = I_k + I_y = mr^2(4+16) = 20mr^2
Son olarak da O noktasına bakalım:
I_k = m(3r)^2 = 9mr^2; I_y = m(3r)^2 = 9mr^2; I_O = I_k + I_y = mr^2(9+9) = 18mr^2
Gördüğümüz gibi eylemsizlik momenti en az çubuğun tam ortasında çıktı.
Katı ve düzgün geometrik şekilli cisimlerin eylemsizlik momentini, cismi küçük parçacıklar gibi modelleyerek bulabiliriz. Ama integral işin içine gireceği için, sınıf seviyesinde burada durmak isterim. Sadece sık kullanılan bazı katı cisimlerin merkezlerini dönme ekseni aldığımız durumlar için hesaplanmış eylemsizlik momentlerini listeyelim.
Uzunluğu L, kütlesi m olan çubuğun merkezine göre:
I = \frac{1}{12}mL^2
Uzunluğu L, kütlesi m olan çubuğun herhangi bir ucuna göre:
I = \frac{1}{3}mL^2
İçi dolu disk: yarıçapı r kütlesi m:
İçi boş ince çeperli silindir:
I = mr^2
İçi dolu silindir:
I = \frac{1}{2}mr^2
İçi boş küre:
I = \frac{2}{3}mr^2
İçi dolu küre:
I = \frac{2}{5}mr^2
Eylemsizlik momenti kavramını açıklar.
çamaşır makinesi ses çıkarması topuz modelleri kapalı huawei hoparlör cızırtı hususi otomobil fiat doblo kurbağalıdere parkı ecele sitem melih gokcek jelibon 9 sınıf 2 dönem 2 yazılı almanca 150 rakı fiyatı 2020 parkour 2d en iyi uçlu kalem markası hangisi doğduğun gün ayın görüntüsü hey ram vasundhara das istanbul anadolu 20 icra dairesi iletişim silifke anamur otobüs grinin 50 tonu türkçe altyazılı bir peri masalı 6. bölüm izle sarayönü imsakiye hamile birinin ruyada bebek emzirdigini gormek eşkiya dünyaya hükümdar olmaz 29 bölüm atv emirgan sahili bordo bereli vs sat akbulut inşaat pendik satılık daire atlas park avm mağazalar bursa erenler hava durumu galleria avm kuaför bandırma edirne arası kaç km prof dr ali akyüz kimdir venom zehirli öfke türkçe dublaj izle 2018 indir a101 cafex kahve beyazlatıcı rize 3 asliye hukuk mahkemesi münazara hakkında bilgi 120 milyon doz diyanet mahrem açıklaması honda cr v modifiye aksesuarları ören örtur evleri iyi akşamlar elle abiye ayakkabı ekmek paparası nasıl yapılır tekirdağ çerkezköy 3 zırhlı tugay dört elle sarılmak anlamı sarayhan çiftehan otel bolu ocakbaşı iletişim kumaş ne ile yapışır başak kar maydonoz destesiyem mp3 indir eklips 3 in 1 fırça seti prof cüneyt özek istanbul kütahya yol güzergahı aski memnu soundtrack selçuk psikoloji taban puanları senfonilerle ilahiler adana mut otobüs gülben ergen hürrem rüyada sakız görmek diyanet pupui petek dinçöz mat ruj tenvin harfleri istanbul kocaeli haritası kolay starbucks kurabiyesi 10 sınıf polinom test pdf arçelik tezgah üstü su arıtma cihazı fiyatları şafi mezhebi cuma namazı nasıl kılınır ruhsal bozukluk için dua pvc iç kapı fiyatları işcep kartsız para çekme vga scart çevirici duyarsızlık sözleri samsung whatsapp konuşarak yazma palio şanzıman arızası