Düzgün Çembersel Harekette Vektörlerin Dikliği

Merhaba Ceyda, seninle birlikte bu güzel fizik sorusunu çözelim. Sürtünmesiz yatay düzlemde düzgün çembersel hareket yapan noktasal bir cismin hareket vektörlerinin yön ilişkilerini inceleyeceğiz.

Yatay düzlemdeki hareketi daha iyi canlandırmak için, dikey açısal hız vektörünü ve yatay düzlemdeki dolanım dairesini çizerek başlayalım.

Öncelikle birinci öncüldeki açısal hız ile çizgisel momentum arasındaki ilişkiyi bulalım. Açısal hız vektörümüz, sağ el kuralı gereğince yatay düzleme her zaman diktir.

Çizgisel momentum, kütle ile çizgisel hızın çarpımıdır ve yönü her zaman çizgisel hız vektörü ile aynıdır. Yani çizgisel momentum vektörümüz de her an yatay düzlemin içindedir.

Açısal hız vektörü düşey doğrultuda iken, çizgisel momentum vektörü yatay düzlemdedir. Düşey ve yatay doğrultular her zaman birbirine dik olduğundan, bu iki vektör her an birbirine diktir.

Çizgisel hız ve dolayısıyla momentum vektörünü kırmızı okla göstererek dikliği şema üzerinde de görelim. Gördüğümüz gibi, her an doksan derecelik bir açı yapmaktadırlar.

Harika, birinci öncülün doğru olduğunu gördük. Şimdi ikinci öncüle geçelim: çizgisel hız ile merkezcil ivme arasındaki ilişkiyi inceleyelim.

Çizgisel hız, dairesel yörüngeye her an teğettir. Merkezcil ivme ise her an çemberin merkezine doğru yönelmiştir.