📚 Serbest Düşme Nedir?
Serbest düşme, bir cismin yalnızca yer çekimi kuvveti etkisiyle hareket etmesidir. Bu harekette hava direnci gibi diğer kuvvetlerin etkisi ihmal edilir. 🍎
🎯 Serbest Düşmenin Temel Özellikleri
- ✅ İlk hız sıfırdır (\( v_0 = 0 \)).
- ✅ Yer çekimi ivmesi (\( g \)) sabittir ve Dünya üzerinde yaklaşık \( 9,8 \, m/s^2 \)'dir.
- ✅ İvme sabit olduğu için hareket düzgün hızlanan doğrusal harekettir.
- ✅ Hava direnci ihmal edilir.
📌 Serbest Düşme Formülleri
Serbest düşme hareketinde kullanılan temel formüller şunlardır:
- ➡️ Hız formülü: \( v = g \cdot t \)
- ➡️ Yol formülü: \( h = \frac{1}{2} g \cdot t^2 \)
- ➡️ Zamansız hız formülü: \( v^2 = 2 \cdot g \cdot h \)
Burada:
- \( v \): cismin hızı (m/s)
- \( g \): yer çekimi ivmesi (\( 9,8 \, m/s^2 \))
- \( t \): geçen süre (s)
- \( h \): alınan yol/düşülen yükseklik (m)
💡 Örnek Problem ve Çözümü
Örnek: Bir cisim 80 m yükseklikten serbest bırakılıyor. Cismin yere çarpma hızı kaç m/s'dir? (\( g = 10 \, m/s^2 \) alınız)
Çözüm:
- Verilenler: \( h = 80 \, m \), \( g = 10 \, m/s^2 \), \( v_0 = 0 \)
- İstenen: \( v = ? \)
- Formül: \( v^2 = 2 \cdot g \cdot h \)
- Hesaplama: \( v^2 = 2 \cdot 10 \cdot 80 = 1600 \)
- Sonuç: \( v = \sqrt{1600} = 40 \, m/s \)
⚠️ Önemli Uyarılar
- 📌 Serbest düşmede cisimlerin kütlesi önemli değildir. Tüm cisimler aynı ivme ile düşer.
- 📌 Pratikte hava direnci olduğu için farklı kütleli cisimler farklı hızlarda düşebilir.
- 📌 Yer çekimi ivmesi Dünya'nın farklı noktalarında hafif değişiklik gösterir.
🔬 Galileo ve Serbest Düşme
İtalyan bilim insanı Galileo Galilei, serbest düşme hareketini inceleyen ilk bilim insanlarındandır. Pisa Kulesi'nde yaptığı deneylerle, hava direnci ihmal edildiğinde tüm cisimlerin aynı ivmeyle düştüğünü göstermiştir. 🏛️
