Bir cismin konumunun zamanla değişimini inceleyen kinematik biliminde, sabit ivmeli hareket en temel ve önemli hareket türlerinden biridir. Bu hareket türünde cisim, hareketi boyunca ivmesi sabit kalan bir yol izler.
Sabit ivmeli hareketi tanımlayan dört temel kinematik denklem vardır. Bu denklemler, hareketle ilgili herhangi bilinmeyeni bulmamızı sağlar.
Sabit ivme durumunda hız, düzgün bir şekilde artar veya azalır:
\( v = v_0 + a t \)\)
Burada \( v_0 \) başlangıç hızı, \( a \) ivme ve \( t \) zamandır.
Cismin herhangi bir andaki konumu:
\( x = x_0 + v_0 t + \frac{1}{2} a t^2 \)\)
Burada \( x_0 \) başlangıç konumudur.
Zaman bilinmediğinde kullanışlı olan bu denklem:
\( v^2 = v_0^2 + 2a(x - x_0) \)\)
Sabit ivmeli hareket için ortalama hız:
\( v_{ort} = \frac{v_0 + v}{2} \)\)
Sabit ivmeli hareket için konum-zaman grafiği bir parabol şeklindedir. İvmenin işaretine göre parabol aşağı veya yukarı doğru açılır.
Hız-zaman grafiği bir doğru şeklindedir. Doğrunun eğimi bize ivmeyi verir:
\( a = \frac{\Delta v}{\Delta t} \)\)
Sabit ivmeli hareket için ivme-zaman grafiği, zaman eksenine paralel bir yatay doğrudur.
Bir araba durduğu yerden harekete başlayıp \( 3 \, m/s^2 \) sabit ivmeyle hızlanıyor. Arabanın 5 saniye sonraki hızını ve aldığı yolu bulunuz.
Verilenler: \( v_0 = 0 \, m/s \), \( a = 3 \, m/s^2 \), \( t = 5 \, s \)
a) 5 saniye sonraki hız:
\( v = v_0 + a t = 0 + (3)(5) = 15 \, m/s \)
b) 5 saniyede alınan yol:
\( x = x_0 + v_0 t + \frac{1}{2} a t^2 = 0 + 0 + \frac{1}{2}(3)(5^2) = \frac{1}{2}(3)(25) = 37.5 \, m \)
Bu temel kinematik denklemler, fizikteki hareket problemlerinin çözümünde en sık kullanılan araçlardır. Sabit ivmeli hareketi iyi anlamak, daha karmaşık hareket türlerini öğrenmek için sağlam bir temel oluşturur.
