“Statik Nedir? | Statiğin Temel Kavramları Nelerdir?” başlıklı yazımızda, mekanik biliminin alt dallarından olan statik konusunu ve temel ilkelerini sizlerle inceleyeceğiz.
İçindekiler
Mekanik Nedir?
Kuvvetlerin etkisi altında cisimlerin denge ve hareket durumlarını inceleyen bilim dalına mekanik adı verilir.
Mekanik, fiziksel olayları inceleyen, matematik ve mühendisliğe dayalı bir bilimdir. Aynı zamanda mühendislik bilimlerinin birçoğunun temelini de teşkil eder.
Mekaniğin Alt Dalları
Mekanik kendi içerisinde rijit cisimler mekaniği, şekil değiştiren cisimler mekaniği ve akışkanlar mekaniği olarak üç kısma ayrılır.
Bu yazıda rijit cisimler mekaniğinin alt dallarından biri olan statik kısmını ele alacağız.
Statik Nedir?
Uzayda cisimler üzerine etki eden tüm kuvvetlerin denge halinde bulunduğu durumdur. Bu tanımdan da anlaşılacağı gibi, statiğin üç temel öğesi; uzay, cisim ve kuvvettir.
Uzay
Fiziksel olayın meydana geldiği geometrik bir bölgedir. İncelenen probleme göre boyut sayısı değişebilir.
Cisim
Fiziksel olayın etki ettiği ve uzayda belli bir geometrik hacme sahip olan maddedir. Statikte cisimlerle ilgili olarak, maddesel nokta ve rijit cisim olmak üzere iki ana idealleştirme yapılır:
Maddesel Nokta
Boyutları, incelenen problemin boyutlarıyla karşılaştırıldığında çok küçük olan ve ihmal edilebilecek ebatlara sahip olan cisimlerdir.
Rijit Cisim
Cismin şekli ve boyutlarının, etki eden dış yükler altında çok az değiştiği kabul edilip, bu değişimin ihmal edildiği cisimlere, rijit cisim adı verilir.
Kuvvet
Bir cismin diğeri üzerinde meydana getirdiği etkidir. Bu etki uygulandığı nokta, yönü, şiddeti, ve doğrultusuyla ifade edilmektedir. Bu nedenle kuvvetin, vektörel(yönlü) bir büyüklük olduğu sonucuna varabiliriz.
Statikte Kullanılan Birim Sistemleri
Statikte genellikle uluslararası kabul gören birim sistemleri tercih edilir. Bu birim sistemlerinde uzunluk, kütle, kuvvet gibi kavramların birimleri bilinmelidir. Aşağıdaki tabloda, yukarıdaki kavramların CGS, MKS, SI ve İngiliz Birim Sistemi içerisinde yer alan birimlerini inceleyebilirsiniz.
| Birim \ Sistem | CGS | MKS | SI | İngiliz |
| Uzunluk | cm | m | m | ft |
| Kütle | gr | kg | kg | fb |
| Ağırlık | Din (gr.cm/s²) | N (kg.m/s²) | N (kg.m/s²) | Poundal (lb.ft/s²) |
Statiğin Temel İlkeleri
Statikte, idealize edilmiş fiziksel durumdan matematiksel hesaplara geçişte dört ana ilke vardır.
Kuvvetlerin Toplanması (Paralelkenar) Prensibi
Maddesel noktaya etki eden iki kuvvet yerine tek bir kuvvet bulmayı esas alır. Bileşke adı verilen bu kuvvet, diğer iki kuvvetin vektörel olarak toplanmasıyla elde edilir.
Süperpozisyon Prensibi
Bu prensibin kabulüne göre; “rijit bir cisme etkiyen bir kuvvet sistemine, aynı doğrultu üzerinde aksi yönde etki eden iki kuvvet cismin konumunu değiştirmez.”
Denge Prensibi
Rijit bir cisme aynı doğrultu üzerinde şiddetleri eşit ama yönleri farklı olan iki kuvvet etki etmesi halinde rijit cisim denge halinde olur.
Etki – Tepki Prensibi
Bir cisim, ikinci bir cisme kuvvet uygularsa, ikinci cisim de birinci cisme aynı büyüklükte ve zıt yönde bir kuvvet uygular. Yani bir etkiye karşı her zaman bir tepki vardır.
