Makine Dinamiği (Kuvvetlerin Sınıflandırılması)

Photo by ThisisEngineering on Unsplash

KORUNUMLU KUVVETLER

Etkidiği sistemlerde enerji korunumu ilkesinin geçerliliğini bozmayan kuvvetlere korunumlu kuvvetler denir. Bu kuvvetlere en sık rastlanılan iki örnek olarak Hooke yasasına uyan elastik kuvvetler ile Ağırlık kuvvetine ait potansiyel enerji ve kuvvet ifadeleri verilebilir.

GERÇEK KUVVETLER:

Newton’un 2 hareket yasası F=m.a buradaki ivme hareketsiz veya düzgün doğrusal hareket halindeki bir eksen takımına (Galilei eksen takımı diğer adıda Eylemsizlik eksen takımı) ivme olması zorunludur. Eğer kendiside bir eylemsizlik takımına göre ivmeli b temel noktasına ω (omega) açısal hızına ve α (alfa) açısal ivmesine sahip olacak biçimde hareket eden bir eksen takımı söz konusu ise ve maddesel noktası bu eksen takımına göre bağıl hızı bağıl ivmesiyle hareket ediyorsa m’nin mutlak ivmesi.

Maddesel noktaya F gerçek kuvvetinin yanı sıra olayın bir eylemsizlik eksen takımında ifade edilmiyor olmasından kaynaklanacak hatayı düzeltmek üzere tanımlanan Fe kurgusal kuvvetinin etkidiğininde düşünülmesi lazım. Bu kurgusal Fe kuvvetine eylemsizlik kuvveti adı verilir.

hareketli eksen takımına göre durağan halde olan bir cismin söz konusu olması (Vb=0(bağıl hız),ab=0( bağıl ivme )) hali statik denge koşulu olarak yorumlanabilir. Böylece bir cismin kendisi ile birlikte hareket ettiği varsayılan hayali bir eksen takımı içerisinde , gerçek kuvvetlerle eylemsizlik kuvvetlerinin ortak etkisi altında statik denge halinde olacağı kavrayışına gelinir.

İÇ KUVVETLER -DIŞ KUVVETLER

Göz önüne alınan bir mekanik sistemin sınırları içinde kalan öğelere birbirine uyguladıkları etkileşim kuvvetleri bu sistem için iç kuvvet, bu sınırlar dışındaki öğelerin içindekilere uyguladıkları kuvvetlere ise bu sistem için dış kuvvet olarak adlandırılır. Tek maddesel noktadan oluşan bir mekanik sisteme etkiyen bütün kuvvetler dış kuvvetlerdir. İç kuvvet kavramı en az 2 maddesel noktadan oluşan mekanik sistemler söz konusudur.

VERİLMİŞ KUVVETLER VE KISIT KUVVETLERİ

Sistemlerin hareketlerini kısıtlayan engellerin bulunduğu ortamdaki engelin hareket eden cisme olası tüm hareketlere dik doğrultuda uyguladığı bir N temas kuvvetine kısıt kuvveti adı verilir. Kısıt kuvvetleri bir dinamik probleminin çözülmesiyle problemin bir çıktısı olarak hesaplanabilir. Kısıt kuvvetlerinin dışında kalan ve dinamik problemin girdisi olan kuvvetlere verilmiş kuvvetler denir.