Hareket ve ivme nedir?

Hareket, bir cismin seçilen referans sistemine göre konumunun zamanla değişmesidir. İvme ise hız vektörünün değişim hızıdır. Bir cismin nerede olduğunu, ne kadar hızlı ilerlediğini ve hareketinin nasıl değiştiğini ayrı büyüklüklerle anlatırız. Bu ayrım araçların frenlenmesinden gezegen yörüngelerine kadar çok farklı olayları aynı dilde incelemeyi sağlar.

Konum, hız ve ivme arasındaki ilişki

1. Referans sistemi Trende oturan yolcu vagona göre dururken istasyona göre hareket eder. Bu iki anlatım çelişmez; farklı referanslar seçilmiştir. Bir hareket problemi çözerken başlangıç konumu, zamanın başlangıcı ve pozitif yön açıkça tanımlanmalıdır. 2. Yol ve yer değiştirme Alınan yol, izlenen güzergâhın toplam uzunluğudur. Yer değiştirme başlangıçtan son konuma yönlü değişimdir. Bir koşucu pistte bir tur attığında yol almıştır ama başlangıç noktasına döndüğü için yer değiştirmesi sıfırdır. Ortalama sürat yolun, ortalama hız ise yer değiştirmenin zamana oranıdır. 3. İvme yalnızca hızlanma değildir Bir araç süratini artırırken, azaltırken veya yön değiştirirken ivmelenebilir. Sabit süratle viraj alan araçta hızın yönü değişir. Negatif ivme de her durumda yavaşlama demek değildir; işaret, seçilen eksene bağlıdır.

Grafikler ve gerçek hareket

4. Grafikler nasıl okunur? Konum-zaman grafiğinin eğimi hızı, hız-zaman grafiğinin eğimi ivmeyi verir. Hız-zaman grafiğinde işaretli alan yer değiştirmeyi gösterir. Eğrinin yüksekliği ile eğimini karıştırmak, sabit hızla ivmeli hareketin yanlış yorumlanmasına yol açar. 5. Sabit ivmeli model İvmenin sabit kabul edildiği durumlarda hız zamanla doğrusal değişir. Hava direncinin önemsiz olduğu kısa düşmeler bu modele yaklaşabilir. Gerçekte hava direnci, motor gücü veya yol koşulları değişebilir; modelin varsayımları sonuçla birlikte düşünülmelidir. 6. Ölçüm ve güvenlik Hareket sensörleri konum ve zaman verilerinden hız veya ivme hesaplayabilir. Ölçümlerin seyrek olması kısa değişimleri gizler; gürültü hesaplanan ivmeyi etkiler. Fren mesafesini yalnızca sürat değil, tepki süresi, yol ve lastik koşulları da etkilediğinden tek bir formül her gerçek durumu açıklamaz.