Kuvvet ve Kuvvetin Ölçülmesi

Duran bir cismi hareket ettiren, hareketli bir cismi durduran, hızlandıran, yavaşlatan veya yönünü değiştiren etkiye kuvvet denir. Kuvvet aynı zamanda cisimler üzerinde şekil değişikliğine de neden olabilir.

Futbol topuna vurulması, tekerlekli sandalyenin sürülmesi veya paket lastiğinin çekilmesi kuvvet uygulamasına birer örnektir. Bize doğru gelen bir voleybol topuna vurulduğunda topun hareket yönü ve hızı değişir.

Kuvvetin büyüklüğünü ifade etmek için kullanılan birim Newton'dır ve N harfi ile gösterilir. Bu birim, kuvvet ve hareket üzerine yaptığı çalışmalarla tanınan bilim insanı Isaac Newton'ın soyadından gelir.

Kuvvetin büyüklüğünü ölçmek için kullanılan alete dinamometre adı verilir. Dinamometrelerin içerisinde kuvvetin etkisiyle uzayabilen esnek sarmal yaylar yer alır.

Bir dinamometre genel olarak gösterge, sarmal yay ve cisimlerin asıldığı kanca kısımlarından oluşur. Günlük hayatta özellikle pazar yerlerinde kullanılan el kantarı bir çeşit dinamometredir.

Dinamometrede kullanılan yayın esnekliği, yayın yapıldığı maddenin cinsine ve yayın kesit alanı yani kalınlığına bağlıdır. İnce yaylar küçük kuvvetlerde kolayca uzarken, kalın yaylar daha büyük kuvvetlerin etkisiyle uzama gösterir.

Her dinamometrenin ölçebileceği en fazla kuvvet değeri ve ölçüm hassasiyeti birbirinden farklıdır. İnce yay içeren dinamometreler küçük kuvvetleri daha hassas ölçüm ile belirlerken kalın yaylı olanlar büyük kuvvetleri ölçebilir.

Bir dinamometrenin ölçebileceği maksimum kuvvet değerinden daha büyük bir kuvvet uygulanırsa içindeki yayın esneklik özelliği bozulur. Esnekliği bozulan bir dinamometre ile bir daha doğru ölçüm yapılamaz.

Dinamometrelerde bulunan ölçüm çubuğu eşit bölmelere ayrılmıştır. Dinamometrenin toplam kapasitesi bölme sayısına bölünerek her bir bölmenin karşılık geldiği kuvvet değeri hesaplanır.

Örneğin 50 N kapasiteli ve 5 bölmeli bir dinamometrede her bölme 10 N değerindedir. Bu dinamometrede 2 bölme uzama gerçekleştiğinde ölçülen kuvvet büyüklüğü 20 N olarak bulunur.