İvme Nedir?

Fizikteki en önemli kavramlardan biri ivme kavramıdır. Bu yazıda ivme nedir, nasıl bulunur ve ne anlama gelir gibi sorulara yanıt vereceğiz. Dilerseniz önce ivme tanımıyla başlayalım.

Hareket eden bir cismin birim zamanda hızında meydana gelen değişime ivme denir. İvme vektörel bir büyüklüktür. Yani ivmenin yönü vardır. İvmenin birimi SI birim sisteminde m/s² şeklindedir.

İvme vektörel bir büyüklük olduğu için hızın yönünün değişmesi de ivmede değişikliğe neden olur. Örneğin düzgün çembersel hareket yapan bir cisimde hızın büyüklüğü değişmez ancak yönü değiştiği için merkezcil ivme oluşur.

İvmenin Bulunması

Daha önce ivme nasıl bulunur yazısında ivmenin nasıl bulunacağını söyledik. Şimdi burada tekrar basit bir şekilde formülü verelim.

İvmenin formülü tanımından gelmektedir. Birim zamandaki hız değişimi için hızı zamana böleriz. Yani (m/s)/s yaptığımızda birimin de neden m/s² olduğunu daha iyi anlayabiliriz.

İvme formülü a =  Δv / Δt = (v_son – v_ilk) / Δt şeklindedir.

Örnek: Bir hareketlinin hızı 5 saniye içerisinde 10 m/s’den 30 m/s’ye çıkmaktadır. Buna göre ortalama ivme kaç m/s² olur?

A) 1

B) 2

C) 3

D) 4

E) 5

Çözüm: Hemen hız değişimini geçen zamana bölüyoruz. Son hız 30 ve ilk hız 10 olduğuna göre 30 – 10 = 20 bulunur. Bunu da zamana bölelim. 20 / 5 = 4 m/s² olur. Cevap D seçeneğidir.

İvme Zaman Grafiği

Fizikte ve özellikle mekanik fizikte her şeyi grafikler üzerinde incelemekte yarar vardır. Çünkü grafik durumu görselleştirir ve olayı kavramamızı kolay hale getirir.

Aşağıdaki grafikler hız sabitken veya artıyorken ivmenin nasıl değiştiğini göstermektedir.

Arabada İvme Nedir?

Arabalar ivmeyi rahatlıkla test edebileceğimiz araçlardır. Çünkü bir araba hareketi sırasında hızını defalarca değiştirir. Arabanın nasıl bir hızla gittiğini biz gösterge panelindeki hız ibresinden anlarız. Gaza basıldığında ibre sağa kayar yani pozitif yönde bir ivme oluşur.

Eğer frene basarsak yani hızı azaltırsak da negatif yönde bir ivme oluşur. Hızın azalması negatif ivme demektir.

Duran bir araç harekete geçtiğinde önce ivmeli hareket etmek zorundadır. Çünkü hız 0’dan başlamaktadır. Ardından belli bir hıza ulaşan araç sabit hızla yani ivmesiz de hareket edebilir.

Trafiğin durumuna göre bir araç sürekli olarak pozitif ve negatif şekilde ivmelenerek hareket edebilir. Bazı yüksek model arabalar birkaç saniye içerisinde çok yüksek hızlara çıkabilir. Bu araçların ivme yakalama süresi daha kısadır.

İvme Nasıl Oluşur?

İvmeye neden olan şey kuvvettir. Fizikte F = m.a bağıntısı ivme ile kuvvet arasındaki ilişkiyi açıklamaktadır. Eğer cisme net bir kuvvet etki ediyorsa cismin hızlanması söz konusu olur. Ya da harekete engel olan net bir kuvvet varsa hız azalır.

Newton’un temel dinamik bağıntısı olan bu bağıntıya göre uygulanan kuvvet cismin kütlesine göre bir ivme oluşturur. Yüksek kütleye sahip araçlarda ivme oluşturmak düşük kütleli cisimlere göre daha zordur.

Bir cismi itip bıraktığımızda belli bir süre sonra hızı azalır ve durur. Burada da net kuvvet sürtünme kuvveti olmaktadır. Kısaca cismin hızı pozitif veya negatif yönde değişiyorsa (hız sabit değilse) cisme etkiyen bir net kuvvet vardır diyebiliriz.

Negatif İvme

Yukarıda hızın azalması engelleyici bir kuvvetle olur şeklinde anlattık. Hız nasıl artarken ivme pozitif oluyorsa hız azalırken de ivme negatif işaretli olacaktır.

Ancak negatif ivmede dahi hızın doğrusal ve düzgün bir şekilde azalması ivmenin sabit olması anlamına gelir. Eğer hız kontrolsüz ve düzensiz azalıyorsa ivme grafiği de düzensiz olacaktır.

Yukarıdaki grafikten de görülebileceği gibi hız zaman grafiğinin eğimi ivmeyi vermektedir. Eğim negatifse ivme de negatiftir.