Newton Hareket Maddeleri ile Kuralları Belirlenen Newton Ünitesi Nedir, Nasıl Gösterilir?
Kısaca SI olarak bilinen Memleketler arası Üniteler Sistemi’nde yer alan üniteler, dünyanın büyük bir kısmında ortak kabul edilen ya da bir formda kendine karşılık bulan üniteleri belirler. Bunlar matematik başta olmak üzere fizik ve kimya üzere temel alanlardaki değerlendirmelerin küresel çapta anlaşılmasını sağlar. İşte bu sistemde bulunan ünitelerden bir tanesi de N simgesi ile gösterilen Newton kuvvet ünitesidir.
Sürpriz değil, Newton ünitesi ismi İngiliz fizikçi Isaac Newton’dan gelmektedir. Zira kendisi, hayatı boyunca fizik başta olmak üzere bilimin pek çok farklı alanında çalışmalar yapmış ve bugün Newton Maddeleri olarak bilinen birtakım kurallar belirlemiştir. Bir cismi makul bir ivmede hareket ettirmek için gerekli kuvveti gösteren ve bugün bile hala kullanılan Newton ünitesi nedir, nasıl gösterilir, Isaac Newton Kanunları nelerdir gelin tüm ayrıntılarıyla inceleyelim.
Kısaca tanımlayarak başlayalım: Newton ünitesi nedir?
Uluslararası Üniteler Sistemi’nde mutlak kuvvet, Newton ünitesi ile gösterilir. Bir kilogramlık kütleye saniyede bir metre ivme kazandırmak yani o kütleyi hareket ettirmek için gerekli olan kuvvet olarak da tanımlanabilir. Bu ünite ismini İngiliz fizikçi Isaac Newton’dan almıştır zira kendisi, bir kuvvetin bir cismin hareketinde meydana getirebileceği değişiklikleri açıklayan birinci isimlerden olmuştur.
Kuvvet ünitesi olarak da bilinen Newton ünitesi nasıl gösterilir?
Bir cismi makul bir ivmede hareket ettirmek için gerekli kuvveti gösteren, kuvvet ünitesi olarak da anılan Newton ünitesi Milletlerarası Üniteler Sistemi’nde N simgesi ile gösterilir. Uluslararası Üniteler Sistemi, metrik sistemin çağdaş bir versiyonu olarak kabul edilir. Kuvvetin yanı sıra bu sistemde vakit, kütle, uzunluk, elektrik akımı, sıcaklık, unsur ölçüsü, ışık şiddeti üzere pek çok pahanın ünitesi ve bu ünitelerden oluşan kombinasyonlar vardır.
Peki 1 Newton kaç kilogram eder? İşte farklı üniteler için Newton formülleri:
- 1 N = 1 kg x m/s²
- 1 N = 10⁵ dyn
- 1 N = 0.10197 kg-f
- 1 N = 0.22481 lb-f
- 1 N = 7.2330 pdl
- 1 kg-f = = 9.80665 N
- 1 lb-f = 4.448222 N
- 1 pdl = 0.138255 N
Newton hareket kanunları:
- Yasa 1: Eylemsizlik
- Yasa 2: Kütle direnci
- Yasa 3: Tesir tepki
Yasa 1: Eylemsizlik
Newton’un birinci yasasını oluşturan eylemsizlik, bir cismin dışarıdan kuvvete maruz kalmadığı durumda doğrusal hareketini sürdürmesi ya da hareket etmemesidir. Cisim duruyorsa suratı sıfırdır, sabit bir tarafta hareket ediyorsa suratı sabittir. Cisme rastgele bir kuvvet uygulanmadığı takdirde durmaya devam edecek ya da suratı ve tarafı değişmeden hareketine devam edecektir.
Eylemsizlik yasası genel olarak bir kızak örneği ile açıklanır. Karlarla kaplı bir zirveden hür formda bırakılan kızak, herhangi bir kuvvet uygulanmadığı takdirde sabit bir süratle istikamet değiştirmeden yoluna devam eder. Fakat doğal olarak sürtünme kuvvetine maruz kalacağı için yavaşlayarak en sonunda duracaktır. Yeniden de kuvvetin olmadığı bir ortamda suratı değişiklik göstermez.
Yasa 2: Kütle direnci
Newton’un ikinci yasası olan kütle direnci, bir cisme uygulanan kuvvet ile oluşan ivmenin o cismin kütlesiyle aksi orantılı olduğunu söyler. Yani bir cisme uygulanan kuvvet ne kadar büyükse ivme de o kadar büyük olacaktır fakat cismin kütlesi ne kadar büyükse ivme o kadar küçük olacaktır. Bu yasa F = ma formülü ile gösterilir.
Elbette bu formül direkt olarak kütlenin sabit olduğu durumları tabir eder. İkinci yasa birebir vakitte itme kuvveti, değişken kütleli sistemler, görelilik, açık sistemler gibi farklı hususları da kapsar. Her birinin kendine has bir formülü vardır lakin temel olarak kütle ile kuvvet ortasındaki bağa odaklanır.
Yasa 3: Tesir tepki
Newton’un üçüncü yasası olan tesir reaksiyon, aslında kuvvetin iki taraflı olduğunu söyler. Yani her tesire karşı zıt istikamette gelen bir reaksiyon vardır ve bu tesir ile reaksiyon eşit oranda olabilir. Şöyle ki X cismi Y cismine bir kuvvet uygular, tıpkı halde Y cismi de X cismine bir kuvvet uygular. Bu tesir reaksiyon durumu dengelenmiş bir kuvvet olmasa bile ortaya çıkmaktadır.
Diyelim sürtünmesiz bir yüzeyde yan yana duran X ve Y kutuları var. X 4 kg, Y 2 kg kütleye sahip. X kutusu 30 N kuvvet ile Y kutusuna hakikat itiliyor. Bu durumda iki kutunun da zati tabana uyguladıkları bir kuvvet var, bir de yatay kuvvet var. X kutusu Y kutusunu iterken tıpkı vakitte Y kutusu da X kutusunu iter. X kutusu, öteki değişkenleri de hesaba kattığımız vakit Y kutusuna sırf 10 N kuvvet uygulayabiliyor zira Y kutusu da birebir formda bir reaksiyon kuvveti ortaya koyuyor.
Kuvvet ünitesine ismini veren Isaac Newton neler yapmıştır?
4 Ocak 1643 tarihinde İngiltere’de dünyaya gelen Isaac Newton; matematik, fizik, astronomi, simya ve teoloji alanında çalışmalar yapmış bir filozof ve mucittir. 1687 yılında kaleme aldığı Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica, Türkçesi ile Tabiat İdeolojisinin Matematiksel Unsurları isimli yapıtı temel fizik mekaniğinin kurallarını oluşturmakla kalmadı, birebir vakitte bilim tarihinin en değerli kitabı haline geldi.
Newton tarafından ortaya koyulan üniversal kütle çekimi ve bugün Newton Maddeleri olarak isimlendirilen hareket kuralları, yüzlerce yıl boyunca fizik öteki olmak üzere pek çok bilimsel alandaki temel destek noktası oldu. Bilinen birinci yansımalı teleskobu da icat etmiş olan Isaac Newton, bu sayede beyaz ışığın prizmadan geçince farklı renklere büründüğünü görerek renk kuramını ortaya atmıştır.
Kendisinin yaptığı çalışmalar vakit zaman eleştirilse bile daha sonra kabul görmüş ve Royal Society’nin başına getirilerek şövalyelik unvanı verilecek kadar kıymetli kabul edilmiştir. 1727 yılının 31 Mart günü 84 yaşındayken Sir Isaac Newton ortamızdan ayrılmıştır.
Uluslararası Üniteler Sistemi’nde kuvvet ünitesi olan N simgeli Newton ünitesi nedir, nasıl gösterilir gibi merak edilen sorular üzerinden üniteye ismini veren Isaac Newton’un yaptığı çalışmalardan bahsettik.