İtme denklemi nedir?
İtme, bir kuvvetin belirli bir zaman aralığı boyunca yarattığı toplam etkiyi ölçer. İtme-momentum teoremine göre itme, bir cismin momentumundaki değişime eşittir. Temel bağıntı \(J = F \cdot t\) şeklindedir; burada F uygulanan kuvvet, t zaman aralığı, J ise itmedir. SI birim sisteminde kuvvet newton (N), zaman saniye (s) ve itme newton-saniye (\(\text{N}\cdot\text{s}\)) ile ifade edilir. Bu birim, boyut olarak kilogram-metre/saniye (\(\text{kg}\cdot\text{m/s}\)) ile aynıdır.
Bu hesaplama aracı nasıl kullanılır?
Önce neyi bulmak istediğinizi seçin: itme, uygulanan kuvvet veya zaman. Ardından bildiğiniz iki büyüklüğü girin ve bunların birimlerini belirleyin. Araç her girdiyi SI temel birimlerine dönüştürür, \(J = F \cdot t\) bağıntısının doğru biçimini uygular ve sonucu ilgili SI temel biriminde verir. Tam hassasiyet için anlamlı rakam ayarını "otomatik" bırakabilir veya görüntülenen değeri yuvarlamak için sabit bir anlamlı rakam sayısı seçebilirsiniz. 3.45e22 gibi bilimsel gösterim de kabul edilir.
Formülün açıklaması
\(J = F \cdot t\) bağıntısından doğrudan üç biçim türetilir. İtmeyi bulmak için kuvveti zamanla çarpın. Kuvveti bulmak için itmeyi zamana bölün (\(F = J / t\)); bunun için zamanın sıfırdan farklı olması gerekir. Zamanı bulmak için itmeyi kuvvete bölün (\(t = J / F\)); bunun için de kuvvetin sıfırdan farklı olması gerekir. Hesaplama aracı her iki bölme durumunu da kontrol eder ve bölen sıfır olduğunda anlaşılır bir hata mesajı verir.
Çözümlü örnek
20 N'luk sabit bir kuvvet, bir el arabasını 5 s boyunca iter. İtme şöyle hesaplanır: $$J = F \cdot t = 20 \times 5 = 100\ \text{N}\cdot\text{s}$$ Bu, el arabasının momentumunda 100 kg·m/s'lik bir değişime karşılık gelir. Bunun yerine 100 N·s'lik bir itmenin 2 dakika (120 s) boyunca etkidiğini bilseydiniz, kuvvet \(F = 100 / 120 = 0{,}8333\ \text{N}\) olurdu.
Sık Sorulan Sorular
N·s ile kg·m/s neden aynıdır? Çünkü \(1\ \text{N} = 1\ \text{kg}\cdot\text{m/s}^2\)'dir ve bunu saniyeyle çarptığınızda kg·m/s elde edilir. Her ikisi de itmeyi ve momentumu tanımlar.
İngiliz (imperial) birimlerini kullanabilir miyim? Evet. Kuvvet için pound-force, kip, ounce-force ve poundal; itme için pound-force saniye ve pound-fit/saniye desteklenir; hepsi dahili olarak SI birimlerine dönüştürülür.
Bu hesaplama sabit kuvvet mi varsayar? \(J = F \cdot t\) bağıntısı yalnızca sabit kuvvet için tam olarak geçerlidir. Değişken bir kuvvet için F, aralık boyunca uygulanan ortalama kuvveti temsil eder.
