Denge ve Ağırlık Merkezi

0

Denge Nedir? Denge durumları, kuralları, ağırlık merkezi nedir, özellikleri nelerdir? Denge hakkında bilgi.

Denge Nedir? İp cambazlığının tekniği, artistik mükemmel bir denge duygusuna sahip bağlıdır. Yerde yürürken dengenin korunması da daima zorunludur, fakat bu bize otomatik bir şey gibi görünmektedir. Bu halde denge zor değildir,çünkü tabanın her tarafı yere değmektedir, fakat sirk cambazının ayağının sadece çok küçük bir alanı tele değmektedir ve eğer cambazın dengesi mükemmel olmazsa, bu alan kolayca bir dönme noktası sağlayarak cambazın o nokta etrafında dönmesine ve düşmesine sebep olur. Bir küçük çocuk, yürümesini öğrenirken sık sık düşer, zira kendisini dengede tutma sanatını henüz öğrenmemiştir. İleriye doğru fazla uzanır ve yüz üstü düşer. Bir kurşun kalemi, sivri ucu üzerinde, eğer mutlak surette düşey ise ve ağırlığı tam olarak ucundan geçiyor ve onu aşağıya doğru bastırıyorsa, kendisini dengede tutmak çok zordur, fakat mümkündür (teorik bakımdan). Eğer kalem hafifçe bile sallansa, kendi ağırlığı ucun bir tarafını aşağıya bastıran bir etki yapar. Bu da bir döndürme etkisi ya da moment oluşur, kalem düşer. Her katı cismin her zerresinin bir ağırlığa sahip olduğu doğrudur, fakat denge sorunlarında herhangi bir cisim, sanki bütün ağırlığı tek bir noktada —kendi ağırlık merkezinde— toplanmış gibi davranır. Eğer cismin ağırlık merkezi dayanma noktasının tam yukarısında ise cisim dengede olacaktır; eğer öyle değilse devrilecektir. Bir ip cambazı, dengesini korumaya çalışırken, daima kendi ağırlık merkezinin gergin ipin tam yukarısında bulunmasını sağlamaktadır.

Advertisement

Bir insan, uzunluğu boyunca simetriktir. Yani sağ tarafı sol tarafının aynıdır ve böylece kendi ağırlık merkezi bu simetri çizgisi üzerindedir. Eğer ip cambazı sağ elinde ağır bir cisim tutarsa, bu durum ağırlık merkezinin hafifçe sağa kaymasına sebep olacaktır. Eğer biraz sola eğilerek bunu karşılamaz ve ağırlık merkezini tekrar ipin yukarısına getirmezse, bu ağırlığı kendisini devirecek bir moment oluşacaktır.

İskemle gibi bir cismin ağırlık merkezini denel yoldan bulmak oldukça kolaydır. İskemleyi, bir bacağın ucu gibi bir noktadan asınız ve bir çekül gibi, askı noktasından sarkıtınız. İpin aldığı doğrultuyu gösterecek tarzda iskemleye bir iplik bağlayınız. Başka iki bacakla da aynı işi yapınız. Üç iplik bir noktada kesişeceklerdir ve bu nokta ağırlık merkezidir.

Denge Kuralları:

Kuvvetler, momentler ya da döndürücü etkiler oluşur. Bir kuvvetin momenti kuvvetle, kuvvetin desteğe olan dik uzaklığı çarpımına eşittir. Eğer ağırlık merkezi desteğin tam yukarısında ise, bu dik uzaklık sıfır olacaktır ve böylece moment ya da döndürme etkisi de sıfır olacaktır. Cisim ne kadar ağır olursa olsun dengede olacaktır. Eğer ağırlık merkezi desteğin tam yukarısında değilse, bir moment oluşur. Bunu karşılayacak ters bir moment bulunmadığı için, cisim dengede değildir ve devrilir.

Advertisement

Üç tip denge vardır: (a) Kararlı: Cisim itilince, ağırlık merkezi yukarıya çıkar. (b) Kararsız: Cisim itilince, ağırlık merkezi aşağıya iner. (c) Nötr: Ağırlık merkezinin yüksekliği değişmez.

Bir kimse gerilmiş bir ip üzerinde dengede olduğu vakit de, dengeyi bozmak ve onu düşürmek için çok küçük bir itme yeter. Ne tarafa doğru düşerse düşsün, ağırlık merkezi daha aşağıya iner. Dengede, ağırlık merkezi en yüksek noktasındadır. Bu tip denge kararsızdır. Dengenin kararlı olması için, yani kolay bozulmaması için, cisim o tarzda konmuş olmalıdır ki, durumu bozulduğu vakit, ağırlık merkezi yükselmiş olsun. Bu takdirde, cisim tekrar ilk durumuna doğru geriye düşmek eğiliminde olacaktır. Eğer bir tel üzerinde giden bir bisikletten ağırlıklar sarkıtılırsa, bisikletle adamdan ve ağırlıklardan oluşmuş sistemin ağırlık merkezi telin altına düşürülebilir. Bisikletin herhangi bir yan hareketi ağırlık merkezini yükseltecektir. Bisiklet ilk durumuna doğru geriye gelmeye çalışacaktır. Bisiklet çok daha kararlı hale getirilmiştir.

Bir cismin durumu bozulduğu vakit, ağırlık merkezi ne yükselir ne de alçalırsa nötr denge mevcut olur. Yatay bir yüzey üzerinde bir kenarı üstünde bulunan bir silindirin ağırlık merkezi, merkezinden geçen çizginin ortasındadır. Silindir yuvarlanırken, ağırlık merkezi aynı yüksekliktedir.


Leave A Reply