Bir gölün ya da büyük bir havun üzerinde çok büyük donmuş alan var diyelim.
Böylece büyük bir buz yüzeyimiz var.
Bu benim en iyi düz bir buz yüzeyi çizme girişimim.
Ve buraya iki kalıp buz koyucam.
Bir kalıbı şu şekilde koyucam,
bir kalıp buz tam buraya
sonrada diğer kalıp buzu tam buraya koyucam.
Ve bu buz kalıpları özdeştir.
İkisi de 5 kilogram. Bunu yazayım.
ya da ikisininde kütlesi 5 kilogram.
Ve ikisinin arasındaki tek fark,
havuza göre
bu durmakta ve bu sabit hız ile hareket ediyor.
Sağa doğru sabit hız.
Ve bu sabit hız 5 metre/saniye diyelim.
Ve buz üstüne buz kalıpları koymamın tek sebebi,
en azından bu videonun uğruna böyle kabul edeceğiz,
sürtünme ihmal edilebilir düzeydedir.
Şimdi Newton'un birinci hareket yasası bize
hareket etmeyen,
ya da bunu sabit hızı sıfır olarak görebilirsiniz,
ya da sabit bir hızlı bir cisim ile ilgili ne söyler?
Eh, Newton'un birinci yasası der ki,
ya sabit hızlarını koruyacaklar ya da hareketsiz kalacaklar,
bu da sıfır sabit hızdır
bir dengesizlik olmadığı sürece,
nesne üzerinde net kuvvet olmadığı sürece.
Bunun hakkında düşünelim.
Her iki durumda da cisimlerin üstünde dengelenmemiş kuvvet olmaması lazım
ya da herhangi bir net kuvvet olmamalı.
Ama bunların dünya üzerinde olduğunu düşünürsek,
her ikisine de etki eden bir net kuvvet var.
Her ikisi de, Dünya'nın yüzeyinde
ve her ikisininde kütlesi var. Yani, onları aşağı doğru çeken yerçekimi kuvveti olacak.
Bu buz kalıplarının ikisininde üzerinde aşşağı yönlü yer çekimi kuvveti olacak.
Ve bu aşşağı doğru yer çekimi kuvveti şuna eşit olacak:
Dünya'nın yüzeyine yakın yerçekimi alanı
çarpı, ki bu bir vektördür, cismin kütlesi. Yani, çarpı 5 kilogram.
Buradaki 9,8 metre/saniye kare
Yani bunu 5 ile çarparsanız 49 metre/saniye kare bulursunuz
bu da 49 Newton'a eşittir.
Yani, burada biraz çelişki var!
Newton'un birinci yasası diyor ki,
durmakta olan bir cisim durmaya devam eder, ya da hareket halindeki bir cisim hareket etmeye devam eder,
bir dengesizlik veya net kuvvet olmadıkça
ama burada çizdiğimize bakarsak, bir çeşit net kuvvet var gibi görünüyor.
Bu şeyi aşağı çeken 49 Newton'luk kuvvet var gibi görünüyor,
ama derseniz, "Hayır hayır Sal, tabii ki bu şey hızlanan aşşağı doğru hızlanmaya başlamayacak
çünkü buz var. Büyük bir donmuş su havuzunun üstünde duruyor. "
Size derim, peki,
cevabınız buysa, yerçekimi kuvvetini sıfırlayan kuvvet,
bu buz kalıplarını Dünya'nın çekirdeğine düşmekten kurtaran şey ne?
Serbest düşme yapmasını ya da Dünya'nın merkezine doğru hızlanan hareket yapmasını engelleyen şey?
Ve siz derseniz, "Eh, buz olmasaydı bu şeyler düşerdi,
buz tepki gücünü sağlıyor olmalı."
Kesinlikle haklısınız.
Buz ters yönde bir tepki kuvveti uygulamaktadır.
Yani, yerçekimi kuvveti ile aynı büyüklükte ama zıt yönde.
Ve böylece, bu buz kalıplarının her ikisinde de 49 Newton olan aşşağı doğru yerçekimi kuvveti,
buzun yukarı doğru uyguladı kuvvet ile tamamen sıfırlanır,
bu durumda her ikisinde de 49 Newtonluk yukarı yönlü kuvvet olucaktır.
Ve umarım Newton'un birinci kuralının hala doğru olduğu mantığınıza yatmıştır.
Bu dikey yönde hiç net kuvvetimiz yok.
Aslında, bunda her iki yönde de net kuvvet yok.
İşte bu yüzden sabit hızlılar.
Bu adamın, yatay yönde hızı sıfır,
bu adamın yatay yönde sabit hızı var.
ve hiç biri düşey yönde hızlanmıyor.
çünkü buz kalıplarının üstünde buzun kuvveti var.
buz kalıplarını destekleyen buz, yer çekimine tamamen karşı koyuyor.
Ve bu güce "Normal Kuvvet" denir.
Yukarı yönlü 49 Newton.
Buradaki normal kuvvettir.
ve ilerideki videolarımızda normal kuvvet ile ilgili daha fazla konuşucaz
normal kuvvet, herhangi bir cisim herhangi bir yüzeyde dururken yüzeye dik olarak uygulanan kuvvettir.
ve sürtünme hakkında konuşmaya başladığınızda çok önemli olmaya başlayacak.
İlerideki videolarda görücez eğik düzlemde bir cisim olduğu zaman,
şu şekildeki bir eğik düzlemde bu kalıbı var diyelim.
Bu bloğun normal kuvveti yüzeye dik olacak.
Ve gerçekten burada neler olduğunu düşürseniz temelde elektromanyetik kuvvettir
çünkü gerçekten buz kalıplarının moleküllerini büyütürseniz, ya da daha iyisi atomlarını büyütürseniz
Bu buz kalıbının düşmesini ne engelliyor,
aşşağı inebilmesi için, moleküllerinin
buradaki buzdaki su moleküllerini ya da bağımısız atomları sıkıştırması ya da yaklaşması gerekiyor.
Ve atomlar, burada bir atom düzeyinde çizeyim.
Bunlardan birinin moleküllerini çizeyim,
Yani, bir oksijen iki hidrojeni var
ve bu büyük bir örgüyapısı oluşturuyor. Kimya çalma listesinde bu konu hakkında daha fazla konuşabiliriz.
ve buz moleküllerinden biri hakkında konuşalım
Yani belki bunun gibi bir şeye benze ver iki hidrojeni var
ve böylece, bu ikisinin sıkıştırılmasını ne engelliyor,
bu buz kalıbını daha aşşağı inmekten ne alıkoyuyor
bu ve diğer molekül arasındaki elektronlar arasında oluşan itme kuvveti.
Yani bunu bir keşit makro düzeyde temas kuvveti olarak düşünebiliriz
ancak mikroskobik düzeyde veya atomik seviyede, gerçekten aslında sadece elektromanyetik itme.