BİYOMEKANİK · HAFTA 6

İmpuls ve
Momentum

Aynı düşüş, iki iniş: kuvveti değiştiren hız değil, süre.
Prof. Dr. İzzet İNCE
Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi · Spor Bilimleri Fakültesi
Antrenörlük Eğitimi Bölümü · 2026–2027
Bugün

Dersin Yol Haritası

Aynı yükseklikten sert ve yumuşak inişten başlıyoruz; impuls-momentum ilişkisini, kuvvet platformundaki eğrinin alanını, momentumun korunumunu (dışarıdan itme yoksa toplam hareket miktarının sabit kalması) ve açısal momentumu (dönen cismin dönme miktarı) görüp inişteki kuvveti canlı hesaplıyoruz.
01

F · Δt = m · Δv

02

Canlı: sert ve yumuşak iniş

03

Kuvvet-zaman eğrisi

04

Momentumun korunumu

05

Top ne kadar seker?

06

Açısal momentum

Bugünün sonunda bir inişin süresinden yer tepki kuvvetini hesaplayabileceksiniz.
Önce Temel · Newton ve Yer Tepki Kuvveti

Yere Bastığınızda Yer de Size İter

Duvarı iterseniz duvar da sizi iter: kuvvet iki cisim arasında çift yönlüdür. Sıçrarken ve inerken yere uyguladığınız kuvvetin aynısını yer size geri uygular. Buna yer tepki kuvveti (YTK) denir ve kuvvet platformu onu ölçer.
Newton (N)

Kuvvet birimi

1 N, yaklaşık 100 gramlık bir cismin (küçük bir elma) ağırlığıdır. 1 N = 1 kg · m/s²: 1 kg'lık cismi saniyede 1 m/s hızlandıran kuvvet.

Kütle ve ağırlık

kg ile N farklı şeylerdir

Kütle kg cinsindendir; ağırlık, yer çekiminin ona uyguladığı kuvvettir: kütle × 9,81. 60 kg'lık Merve'nin ağırlığı 60 × 9,81 ≈ 589 N'dur.

Yer tepki kuvveti

YTK

Ayakta dururken YTK ağırlığa eşittir: Merve için 589 N. İnişte yer, sporcuyu durdurmak için çok daha büyük kuvvetle iter; örnek hesapta sert inişte ≈ 4671 N çıkar.

Vücut ağırlığı katı (VA)

YTK ÷ ağırlık

Kişiler arası karşılaştırmayı kolaylaştırır. Yumuşak inişte 1609 ÷ 589 ≈ 2,7 × VA; sert inişte 4671 ÷ 589 ≈ 7,9 × VA.

Bu Haftanın Dünyası · İniş

Aynı Düşüş, İki İniş

Devita ve Skelly (1992), 8 kadın sporcuyu 59 cm yükseklikten düşürüp iki biçimde indirdi: yumuşak iniş (diz ortalama 117° bükülüyor) ve sert iniş (77°). Sert inişte yer tepki kuvvetleri daha büyüktü.

Görünen

İki inişte de sporcu aynı yükseklikten düşer ve yere aynı hızla (≈ 3,4 m/s) değer.

Görünmeyen

Durdurulması gereken hareket miktarı aynıdır; değişen, bunun ne kadar sürede ve hangi eklemlerle durdurulduğudur.

Bu haftanın sorusu

Durma süresi uzarsa neden kuvvet azalır?

Görsel · İki İniş

Diz 117° Bükülünce İniş Yumuşar

Yumuşak iniş117°diz bükülmesi (ortalama)kalça ve diz daha çok enerji emerSert iniş77°diz bükülmesi (ortalama)ayak bileği daha çok moment üretirAynı 59 cm, aynı çarpma hızı; değişen durdurma biçimi. Sert inişte yer tepki kuvvetleri daha büyüktü.
Devita ve Skelly (1992), Med Sci Sports Exerc: 8 kadın sporcu, 59 cm düşüş; açı, temas sonrası diz bükülmesidir. Kesikli çizgi: düz bacak referansı (şematik).
Ne anlama geliyor?Momentum (hareket miktarı: kütle × hız) iki inişte de aynı; yumuşak inişte diz daha çok bükülür, durma süresi uzar ve kuvvet düşer. Frenleme işi, yani hareketi durdurmak için harcanan enerji, kalça ve diz kaslarına kayar.
Önce Temel · Araştırma Sayıları Nasıl Okunur

Bir Program İşe Yaradı mı? Dört Küçük Araç

Araştırma raporu üç şey söyler: farkın büyüklüğü, o sayının ne kadar kesin olduğu ve grupların adil kurulup kurulmadığı. Her birinin okunuşu basittir.
g · Etki büyüklüğü

Fark kaç SD eder?

İki grup arasındaki farkın, kişilerin birbirinden tipik ayrışmasının (standart sapma) kaç katı olduğu. Eksi işaret azalmayı gösterir. 0,2 küçük, 0,5 orta, 0,8 üzeri büyük sayılır.

%95 GA

Güven aralığı

Gerçek değerin büyük olasılıkla içinde kaldığı aralık. Aralık 0'ı içermiyorsa sonuç "anlamlı", içeriyorsa "anlamlı değil" denir.

Randomize çalışma

Gruplar şansla kurulur

Katılımcılar yazı-tura gibi şansla gruplara yerleştirilir; gruplar baştan benzer olur, fark programa bağlanabilir.

Meta-analiz · Ön çapraz bağ

İki terim

Meta-analiz: benzer çalışmaların sonuçlarını tek sayıda birleştirmek. Ön çapraz bağ: dizin içinde, kaval kemiğinin öne kaymasını sınırlayan ve iniş ile yön değiştirmelerde yırtılabilen bağ.

Araştırma ne diyor? · 2026

İniş Eğitimi Yer Tepki Kuvvetini Düşürür mü?

Choi ve ark. (2026) sporcularda hareket yeniden eğitiminin inişteki tepe dikey yer tepki kuvvetine etkisini 8 randomize çalışmada (292 kişi) inceledi.
g −0,94

Tepe yer tepki kuvveti

Eğitimle anlamlı azaldı (%95 GA −1,34 ile −0,54).

Artma eğilimi

Temas anında diz bükülmesi

g 0,48; anlamlı değil.

Bilinmiyor

Sakatlık azalıyor mu?

Hiçbir çalışma ön çapraz bağ sakatlığını ölçmedi; kanıt kesinliği düşük.

Kuvveti düşürmek ölçülebilir bir hedef; sakatlığı önlediği henüz kanıtlanmadı.
Görsel · Etkinin Boyu

Eğitim Tepe Kuvveti Düşürüyor; Etki Grupla Değişiyor

−2,0−1,5−1,0−0,50,51,00← YTK azalıyorartıyor →Tepe YTK · tüm çalışmalar8 RKÇ, 292 kişig = −0,94Tepe YTK · genel sporcularalt grupg = −1,50Tepe YTK · pivot sporlarıalt grupg = −0,66Temasta diz bükülmesianlamlı değil (p = 0,18)g = 0,48%95 GA [−1,34; −0,54]
RKÇ: randomize kontrollü çalışma, katılımcıların kurayla eğitim ve kontrol grubuna ayrıldığı deney. Choi ve ark. (2026): 8 randomize çalışma, 292 katılımcı, Hedges g (etki büyüklüğü), I² = %63 (çalışmaların sonuçları birbirinden belirgin biçimde farklı), kanıt kesinliği düşük. Alt grupların güven aralıkları özette verilmediği için yalnız noktalar gösterildi.
Ne anlama geliyor?Hareket eğitimi inişteki tepe kuvveti büyük ölçüde düşürüyor; genel sporcularda etki pivot sporculardakinin (basketbol, hentbol, futbol gibi ayak yerdeyken gövdeyi döndürerek yön değiştirilen sporlar) iki katından fazla. Sakatlığın azaldığı ise ölçülmedi.
Geri Getirme · 5 Dakika

Önceki Haftalardan Ne Kaldı?

Notlara bakmadan cevapları bir kâğıda yazın, sonra açın. Hatırlamaya çalışmak, yeniden okumaktan daha kalıcı öğrenme sağlar (Roediger ve Karpicke, 2006).
Hafta 5

v = r · ω'da ω hangi birimde olmalı?

Cevabı göster

rad/s.

Hafta 3

2,5 m/s ile kalkan sporcu ne kadar yükselir?

Cevabı göster

h = v² ÷ (2g) = 6,25 ÷ 19,62 ≈ 0,32 m.

Hafta 1

F = m · a'da a yerine Δv ÷ Δt yazarsak ne elde ederiz?

Cevabı göster

F = m · Δv ÷ Δt; buradan F · Δt = m · Δv. Bu haftanın konusu.

Önce Temel · Dört Kelime

Momentum, İmpuls, Korunum, Esneklik Katsayısı

Aynı hızla gelen bir tenis topunu ve bir sağlık topunu tutmayı düşünün: ikincisini durdurmak çok daha zordur.

Momentum (p)

Hareket miktarı: kütle × hız. Birimi kg·m/s. Yönü vardır. 5 m/s ile gelen 3 kg sağlık topu 15 kg·m/s, aynı hızdaki 0,06 kg tenis topu 0,3 kg·m/s taşır: 50 kat fark.

İmpuls (J)

Kuvvet × süre. Birimi N·s. Momentumu değiştiren şey. Kalecinin topu durdururken avuçlarıyla uyguladığı kuvvet çarpı temas süresi.

Korunum

Dış kuvvet yoksa bir sistemin toplam momentumu değişmez. Ragbide çarpışan iki oyuncunun toplam momentumu çarpışmadan hemen önce ve hemen sonra aynıdır.

Esneklik katsayısı (e)

Çarpışmadan sonra ne kadar "geri sekme" kaldığı. 0 ile 1 arasında. Kurala uygun basketbol topu ≈ 0,8; yere düşen kum torbası ≈ 0.

Önce Temel · Hareket Miktarının Tarifi

Kamyonu Durdurmak Neden Zor? Kütle ile Hız Birlikte Belirler

Önceki slaytta dört kelime tanıtıldı; burada ilk ikisi, momentum ve impuls, tek bir koşucunun sayılarıyla hesaplanır. Aynı hızla gelen bir bisikleti ve bir kamyonu düşünün: kamyonu durdurmak çok daha zordur. Zorluk kütle ile hızın birlikte etkisidir; momentum bu ikisini tek sayıya çevirir.
Tarif 1 · Momentum

Kütle × hız

Merve 60 kg ve 3 m/s ile koşuyor: 60 × 3 = 180 kg·m/s.

Tarif 2 · İmpuls

Kuvvet × süre

Merve'yi 600 N'luk kuvvet 0,3 s boyunca itiyor: 600 × 0,3 = 180 N·s.

Eşitlik

İmpuls momentumu değiştirir

180 N·s, Merve'nin 180 kg·m/s'sini tam durdurur. Aynı 180'i 0,6 s'ye yaymak kuvveti 180 ÷ 0,6 = 300 N'a indirir. Yumurtayı tutarken elin geri çekilmesi bu yüzdendir.

Yön işareti

Sağ artı, sol eksi

Momentum yönlüdür. Veli 80 kg ve sola 4 m/s ile gidiyorsa 80 × (−4) = −320 kg·m/s. Δ "değişim"dir: Merve 3 m/s'den durursa Δv = 0 − 3 = −3 m/s.

Hafta 6 · Öğrenme Çıktıları

Bu Hafta Sonunda Yapabilmeniz Gerekenler

Her çıktı, haftanın sonundaki uygulama görevinde ölçülür.
  • Momentum ve impulsu hesaplamak; impuls-momentum ilişkisini F · Δt = m · Δv ile kurmak.
  • İnişte temas süresinin ortalama kuvvete etkisini sayısal olarak göstermek.
  • Kuvvet-zaman eğrisinin altındaki alandan kalkış hızını ve sıçrama yüksekliğini bulmak.
  • Momentumun korunumunu bir çarpışma problemine uygulamak.
  • Açısal momentumun korunumuyla havadaki dönüş hızı değişimini açıklamak.
KISIM 01

İmpuls ve
Momentum

F · Δt = m · Δv, sert ve yumuşak iniş.

Bölüm 1 · Temel İlişki

F · Δt = m · Δv

Newton'un 2. kanununu (F = m · a) ivmenin tanımıyla (a = Δv ÷ Δt) birleştirin; iki tarafı Δt ile çarpın. Sol taraf impuls, sağ taraf momentum değişimidir.
SembolNe anlama geliyor?Birim
p = m · vMomentum: kütle ile hızın çarpımıkg·m/s
J = F · Δtİmpuls: ortalama net kuvvet ile sürenin çarpımıN·s
Δp = m · ΔvMomentum değişimi (son − ilk)kg·m/s = N·s

Küçük p, büyük P

Küçük p momentumdur; büyük P gelecek haftanın gücüdür. Kuvvet sabit değilse J, kuvvet-zaman eğrisinin altındaki alandır.

Formülü Parçalayalım · İmpuls ve Momentum

F · Δt = m · Δv, Bildiğiniz İki Formülün Birleşimidir

Yeni bir yasa yoktur: 1. haftanın F = m · a'sı ile 3. haftanın ivme tanımı yan yana konur. Örnek: 60 kg'lık Merve 3 m/s ile koşarken duruyor.
1

Hafta 1

Kuvvet = kütle × ivme: F = m · a.

→
2

Hafta 3

İvme = hız değişimi ÷ süre: a = Δv ÷ Δt.

→
3

Yerine yaz

a'nın yerine Δv ÷ Δt yazılır: F = m · Δv ÷ Δt.

→
4

Δt ile çarp

İki taraf süreyle çarpılır, bölme kaybolur: F · Δt = m · Δv.

Sağ taraf: ne kadar hareket değişti?

m · Δv = 60 × (0 − 3) = −180 kg·m/s. Merve'nin 180 birimlik hareket miktarı sıfırlanmalıdır; eksi işaret "hareket azaldı" demektir.

Sol taraf: kaç farklı yolla yapılabilir?

Aynı 180, 600 N × 0,3 s ile de, 300 N × 0,6 s ile de, 1800 N × 0,1 s ile de elde edilir. Çarpım aynı kaldıkça kuvvet ve süre birbirinin yerini tutar.

Akılda kalsın: durdurulacak hareket miktarı değişmiyorsa, kuvveti küçültmenin tek yolu süreyi uzatmaktır. Dizini büküp yumuşak inen sporcu bunu yapar.
Bölüm 1 · Adım Adım

Yumuşak ve Sert İniş: Kuvvet Kaç Kat Değişir?

60 kg sporcu 59 cm'den düşüyor. Yere 0,05 s'de (sert) ya da 0,20 s'de (yumuşak) duruyor. Ortalama yer tepki kuvveti (YTK) ne olur? (Öğretim amaçlı süreler.)
1

Çarpma hızı

v = √(2 × 9,81 × 0,59) ≈ 3,40 m/s (Hafta 3)

→
2

Δp

60 × 3,40 ≈ 204 kg·m/s: iki inişte de aynı

→
3

Net kuvvet

Δp ÷ Δt: 204 ÷ 0,05 ≈ 4083 N · 204 ÷ 0,20 ≈ 1021 N

→
4

YTK

Net kuvvet + ağırlık (589 N): ≈ 4671 N (7,9 × VA) · ≈ 1609 N (2,7 × VA)

Ne anlama geliyor?

Süre 4 katına çıkınca net kuvvet 4'te 1'ine iner. Ağırlık hep eklendiği için YTK'daki azalma biraz daha küçüktür. VA: vücut ağırlığı.

Görsel · Aynı Alan, İki Şekil

Süre Uzadıkça Kuvvet Hiperbol Gibi Düşer

0100020003000400050000,0 s0,1 s0,2 s0,3 sortalama net kuvvet (N)sert: 4083 N × 0,05 syumuşak: 1021 N × 0,20 siki alan da = 204 N·sağırlık 589 N4671 N (7,9 × VA)0,052630 N (4,5 × VA)0,101609 N (2,7 × VA)0,201269 N (2,2 × VA)0,30Δt (s)yer tepki kuvveti (YTK)
Hesap: v = √(2 · 9,81 · 0,59) = 3,40 m/s; Δp = 60 × v; YTK = Δp ÷ Δt + ağırlık. Ortalama kuvvet: gerçek eğri tepeli olduğundan tepe değer daha yüksektir.
Ne anlama geliyor?Sol: sert ve yumuşak inişin dikdörtgenleri aynı alanı kaplar. Sağ: 0,05 s'den 0,10 s'ye çıkmak kuvveti yarıya indirir; 0,20 s'den 0,30 s'ye çıkmanın kazancı çok daha küçüktür.
Hızlı yoklama · 1 dakika

Süre Dört Katına Çıkınca?

60 kg sporcu 59 cm'den düşüyor (Δp ≈ 204 kg·m/s). Durma süresi 0,05 s'den 0,20 s'ye çıkıyor. Ortalama net kuvvet?

DOĞRU CEVAP: C

F = Δp ÷ Δt: 204 ÷ 0,05 ≈ 4083 N, 204 ÷ 0,20 ≈ 1021 N. Momentum aynı, süre dört kat → kuvvet dörtte bir.

Performans Merkezi · Canlı

Sert ve Yumuşak İniş

1

60 kg, 59 cm: çarpma hızı 3,40 m/s, Δp 204 kg·m/s.

2

Sert (0,05 s): YTK ≈ 4671 N (7,9 × VA). Yumuşak (0,20 s): ≈ 1609 N (2,7 × VA).

3

Yüksekliği 30 cm yapın: hangi değer değişti, hangisi aynı kaldı?

4

Yumuşak süreyi 0,30 s yapın: kazanç hâlâ büyük mü?

İnişte İmpuls: Sert ve Yumuşak İnişYeni sekmede aç ↗
Formülü Parçalayalım · Aynı Formül, Farklı Sporlar

F = Δp ÷ Δt: Süreyi Uzatan, Kuvveti Küçültür

Her satırda aynı iki adım vardır: hareket miktarı (kütle × hız) bulunur, sonra durma süresine bölünür. Sonuç ortalama net kuvvettir; yer tepki kuvveti için ağırlık da eklenir. Süreler öğretim amaçlıdır.
DurumHareket miktarı değişimiSüreNet kuvvetNe anlama geliyor?
Kaleci, 25 m/s'lik şutu (0,45 kg top) sabit elle tutuyor0,45 × 25 = 11,25 kg·m/s0,01 s1125 NTop hafif, ama süre çok kısa: avuçlar acır.
Aynı kaleci kollarını geri çekerek tutuyor11,250,05 s225 NSüre 5 kat, kuvvet 5'te 1.
50 kg cimnastikçi 1 m'den sert zemine iniyor (4,43 m/s)50 × 4,43 ≈ 2210,05 s≈ 4430 NAğırlığının (491 N) yaklaşık 9 katı net kuvvet.
Aynı iniş, minder ve diz bükülmesiyle≈ 2210,15 s≈ 1476 NMinder ve diz süreyi 3 katına çıkarır, kuvvet 3'te 1'e iner.
Akılda kalsın: kaleci kollarını geri çeker, cimnastikçi minder kullanır, sporcu dizini bükerek iner. Üçü de aynı şeyi yapar: aynı hareket miktarını daha uzun sürede durdurur.
Önce Temel · Grafikte Alan

Eğrinin Altındaki Alan Neden Bir Şeydir?

Araba saatte 60 km ile 2 saat giderse hız-zaman grafiğinde dikdörtgenin alanı 60 × 2 = 120 km yoldur. Aynı mantıkla kuvvet-zaman grafiğinde alan, kuvvet × süre, yani impulstur: alan iki eksenin çarpımıdır.
İki kuvvet-zaman grafiği, aynı impuls (öğretim amaçlı)
Sabit kuvvet: dikdörtgen600 N0,3 s600 × 0,3 = 180 N·salan = yükseklik × genişlikDeğişen kuvvet: üçgen1200 N0,3 s½ × 1200 × 0,3 = 180 N·salan = taban × yükseklik ÷ 2
Dikdörtgen

Kuvvet sabitse

Alan yükseklik × genişliktir. Kuvvet zamanla değişiyorsa şekil dikdörtgen, üçgen gibi parçalara bölünüp alanlar toplanır.

Üçgen

Kuvvet artıp azalıyorsa

Alan taban × yükseklik ÷ 2'dir. Tepesi 1200 N, tabanı 0,3 s olan üçgen, 600 N'luk dikdörtgenle aynı 180 N·s impulsu verir.

Kuvvet platformu · Net kuvvet

Tartı gibi ama çok hızlı

Platform YTK'yı saniyede yüzlerce kez ölçer. Ağırlık çıkarılınca net kuvvet kalır: Merve'de YTK 1000 N ise net 1000 − 589 = 411 N olur.

Bölüm 2 · Kuvvet Platformu

Eğrinin Altındaki Alan = İmpuls

Sıçramada kuvvet platformu YTK'yı saniyede yüzlerce kez ölçer. Vücut ağırlığının üstünde kalan alan (net impuls), kalkış hızını belirler.
Dikey sıçramada YTK-zaman eğrisi (şematik)
zaman (s) YTK (N) vücut ağırlığı aşağı iniş net impuls havada Adım adım m = 75 kg, Jnet = 187,5 N·s v = J ÷ m = 187,5 ÷ 75 v = 2,5 m/s h = v² ÷ (2g) h ≈ 0,32 m Kırmızı alan: sporcu çöküyor, aşağı momentum kazanıyor.
Görsel · Alan Yüksekliğe Dönüşür

İmpuls %10 Artınca Sıçrama %21 Artar

0102030405060100150200250net impuls (N·s)sıçrama (cm)destedeki örnek: 187,5 N·s → 31,9 cmimpuls %10 fazla: 206,3 N·s → 38,5 cmimpuls+%10yükseklik+%21
Hesap: v = J ÷ m, h = v² ÷ (2g); m = 75 kg (destedeki örnek). Kalkıştan sonra hava direnci ihmal edildi.
Ne anlama geliyor?Yükseklik impulsun karesiyle büyür: net impulsu %10 artırmak sıçramayı 31,9 cm'den 38,5 cm'ye çıkarır. Küçük kuvvet kazançları sıçramada büyük görünür.
Sade Dille · İmpuls ve Momentum

İmpuls ve Momentum Bir Bakışta

Bir hareketi durdurmak için gereken toplam itme sabittir; bu itme kuvvet ile süre arasında paylaşılır. Süre uzarsa kuvvet düşer.
1 · Hareket miktarı

Kütle × hız

59 cm'den düşen 60 kg'lık sporcunun momentumu yere çarparken ≈ 204 kg·m/s'dir; iniş sert de olsa yumuşak da olsa bu değişmez.

2 · Kuvvet × süre

F · Δt = m · Δv

204 kg·m/s, 0,05 s'de durdurulursa net kuvvet ≈ 4083 N; 0,20 s'de ≈ 1021 N. Süre 4 katı olunca kuvvet dörtte bire iner.

3 · Alan = impuls

Kuvvet-zaman eğrisi

Eğrinin vücut ağırlığı üstündeki alanı net impulstur: 187,5 N·s ÷ 75 kg = 2,5 m/s kalkış hızı, yaklaşık 0,32 m sıçrama.

Yabancı kelimeler

Momentum: kütle ile hızın çarpımı, hareket miktarı. İmpuls: kuvvet ile sürenin çarpımı. Yer tepki kuvveti (YTK): yerin sporcuya uyguladığı kuvvet. Net kuvvet: cismin hızını değiştiren toplam kuvvet; iniş hesabında YTK'dan ağırlık çıkarılarak bulunur. Kuvvet platformu: YTK'yı zamana göre ölçen tartı benzeri aygıt. Δ: değişim.

KISIM 02

Korunum

Çarpışma, sekme ve açısal momentum.

Bölüm 3 · Korunum

Momentumun Korunumu: Ragbi Müdahalesi

Çarpışma çok kısa sürdüğü için dış kuvvetlerin (sürtünme, ağırlık) etkisi ihmal edilebilir; çarpışma öncesi toplam momentum = sonrası.
1

Verilenler

Nuri 100 kg, +6 m/s · Veli 80 kg, −4 m/s (karşıdan geliyor)

→
2

Toplam önce

100 × 6 + 80 × (−4) = 600 − 320 = 280 kg·m/s

→
3

Birlikte giderlerse

(100 + 80) · v = 280 → v ≈ 1,56 m/s

→
4

Yorum

Artı işaret: ikili Nuri'nin yönünde ilerler. Hafif ama hızlı oyuncu da momentumla yarışabilir.

Σ ve işaretler

Σ "toplam" demektir. Momentum vektördür: zıt yöndeki hızı eksi işaretle yazmazsanız sonuç yanlış çıkar. (Öğretim amaçlı sayılar.)

Görsel · Korunan ve Kaybolan

Momentum Aynı Kalır, Enerjinin %91'i Kaybolur

0Nuri100 kg × 6 m/s+600 kg·m/sVeli80 kg × (−4) m/s−320 kg·m/sToplam önce600 − 320+280 kg·m/sBirlikte sonra180 kg × 1,56 m/s+280 kg·m/sHareket enerjisi (½ · m · v²)2440 Jönce218 Jsonraenerjinin %91'i ısı, ses ve şekil değişimine giderMomentum: önce 280 = sonra 280 kg·m/s (korunur)
Hesap örneği: destedeki ragbi müdahalesi (Nuri 100 kg, +6 m/s; Veli 80 kg, −4 m/s; birlikte giderler, e = 0).
Ne anlama geliyor?Çarpışmada toplam momentum korunur: ikili 1,56 m/s ile Nuri'nin yönünde gider. Hareket enerjisi (kütle × hız × hız ÷ 2; 7. haftanın konusu) ise 2440 J'den 218 J'e düşer; bu fark vücutlar tarafından emilir ve müdahalenin sertliğini hissettiren odur.
Hızlı yoklama · 1 dakika

Müdahaleden Sonra Hangi Yöne?

Nuri 100 kg, +6 m/s; Veli 80 kg, −4 m/s. Çarpışıp birlikte hareket ediyorlar.

DOĞRU CEVAP: C

Toplam momentum 600 − 320 = 280 kg·m/s; 280 ÷ 180 ≈ 1,56 m/s, pozitif yönde (Nuri'nin yönü).

Formülü Parçalayalım · Momentumun Korunumu

Korunum Kuralı, Etki-Tepki ve İmpulstan Çıkar

"Toplam momentum korunur" cümlesi ayrı bir yasa olarak ezberlenmez; 1. haftanın etki-tepki yasası ile bu haftanın F · Δt = m · Δv'si birleştirilir. Örnek: ragbi müdahalesi, Nuri 100 kg ve +6 m/s, Veli 80 kg ve −4 m/s.
Adım 1 · Etki-tepki

İki oyuncu birbirini eşit kuvvetle iter

Çarpışmada Nuri'nin Veli'ye uyguladığı kuvvet, Veli'nin Nuri'ye uyguladığına eşittir; yönleri zıttır (Newton 3).

Adım 2 · Aynı süre

Temas ikisi için aynı sürer

Eşit kuvvet × aynı süre = eşit impuls. Nuri'nin kaybettiği hareket miktarı, Veli'nin kazandığına tam eşit olmak zorundadır.

Adım 3 · Nuri

Nuri 444 birim kaybeder

Önce 100 × 6 = 600 kg·m/s. Sonra 100 × 1,56 ≈ 156 kg·m/s. Kayıp: 600 − 156 ≈ 444 kg·m/s.

Adım 4 · Veli

Veli 444 birim kazanır

Önce 80 × (−4) = −320 kg·m/s. Sonra 80 × 1,56 ≈ +124 kg·m/s. Değişim: 124 − (−320) ≈ +444 kg·m/s. Toplam, 600 − 320 = 280, hiç değişmedi.

Akılda kalsın: çarpışmada momentum kaybolmaz, bir oyuncudan diğerine geçer. Bu yüzden toplam momentum önce ve sonra aynıdır ve çarpışma sonrası hız tek bölmeyle bulunur: 280 ÷ 180 ≈ 1,56 m/s.
Bölüm 3 · Çarpışma Türleri

Top Ne Kadar Sekiyor? e = √(h' ÷ h)

Momentum her çarpışmada korunur; mekanik enerji (hareket enerjisi ile yükseklik enerjisinin toplamı) korunmayabilir. Esneklik katsayısı (e) ne kadarının geri döndüğünü söyler.
eÇarpışmaÖrnek
e = 1Tam esnek: hiç enerji kaybı yokİdeal durum, gerçekte yok
0 < e < 1Kısmen esnekSpor topları
e = 0Tam esnek olmayan: cisimler birlikte kalırMüdahale sonrası birlikte giden oyuncular

Adım adım (öğretim amaçlı)

1) Top 1,80 m'den bırakılıyor, 1,20 m'ye sekiyor · 2) h' ÷ h = 1,20 ÷ 1,80 ≈ 0,667 · 3) e = √0,667 ≈ 0,82. √ (karekök): kendisiyle çarpılınca o sayıyı veren sayı. Isınan squash topunun daha çok sekmesi, e'nin sıcaklıkla arttığını gösterir.

Görsel · Sekme Zinciri

Her Sekmede Yüksekliğin Üçte Biri Kaybolur

0,00,51,01,52,0yükseklik (m)1,80 m1,20 m0,80 m0,53 m0,36 m0 s1 s2 s3 se = √(1,20 ÷ 1,80) = 0,82her sekmede yükseklik × e² = × 0,667hız × e
Hesap: e = √(h' ÷ h); sonraki yükseklik = önceki × e²; uçuşlar serbest düşme (g = 9,81 m/s²), hava direnci ihmal edildi. Destedeki örnek topla.
Ne anlama geliyor?e = 0,82 olan top her sekmede enerjisinin üçte birini kaybeder: 1,80 → 1,20 → 0,80 → 0,53 m. Topun e'si sıcaklıkla değiştiğinden ısınmamış squash topu daha az seker.
Formülü Parçalayalım · Esneklik Katsayısı

e = √(h' ÷ h): Karekök Hız Formülünden Gelir

Esneklik katsayısının asıl tanımı bir hız oranıdır: topun yerden ayrılma hızı ÷ yere çarpma hızı. Hızları ölçmek zor olduğundan yükseklik kullanılır; 3. haftadaki v = √(2 · g · h) iki yolu birbirine bağlar.

Satır satır, destedeki topla

1) Çarpma hızı, 1,80 m'den düşüş: √(2 × 9,81 × 1,80) ≈ 5,94 m/s.

2) Ayrılma hızı, 1,20 m'ye çıkış: √(2 × 9,81 × 1,20) ≈ 4,85 m/s.

3) Oran: e = 4,85 ÷ 5,94 ≈ 0,82.

4) Kısayol: iki karekökte de 2 × 9,81 vardır ve bölmede sadeleşir. Geriye √(1,20 ÷ 1,80) = √0,667 ≈ 0,82 kalır. Aynı sonuç.

Kural kitabındaki toplar

TopBırakma → sekmeEsneklik
Basketbol1,80 m → 1,20–1,40 m0,82–0,88
Tenis2,54 m → 1,35–1,47 m0,73–0,76

Sekme aralıkları FIBA (Uluslararası Basketbol Federasyonu) ve ITF (Uluslararası Tenis Federasyonu) kurallarında yazan top denetim değerleridir; e değerleri bu aralıklardan √(h' ÷ h) ile hesaplandı.

Akılda kalsın: e = 0,82, top yerden çarpma hızının %82'siyle ayrılıyor demektir. Yükseklik hızın karesiyle gittiği için sekme yüksekliği 0,82 × 0,82 ≈ 0,67'ye, yani üçte ikiye iner.
Önce Temel · Dönmenin Dili

Dönen Sandalyede Kollarını Açıp Kapamak

Dönen bir sandalyede kollarınızı göğsünüze çektiğinizde hızlanırsınız: kütle aynıdır ama eksene yaklaşmıştır. Bu olayı üç harf anlatır: I (kütlenin dağılımı), ω (dönme hızı) ve L (dönme miktarı).
Tork

Döndürme etkisi

Kuvvet × moment kolu (Hafta 4). Kapıyı menteşeye yakın itmek zor, kenarından itmek kolaydır.

Eylemsizlik momenti (I)

Dönmeye direnç

Kütle eksenden uzaksa I büyür. Kollar açıkken I büyük, vücut toplanınca küçüktür. Birimi kg·m².

Ağırlık merkezi

Kütlenin denge noktası

Havadaki sporcu bu noktanın etrafında döner. Dış tork yoksa dönme miktarı havada değişmez.

Tarif: L = I × ω

Açısal momentum

I ile ω'yı çarp. I = 15 kg·m², ω = 5 rad/s ise L = 15 × 5 = 75 kg·m²/s. Dizleri göğse çekmeye toplanma (tuck) denir.

Bölüm 4 · Açısal Momentum

Havada Toplanınca Neden Hızlanırsınız? L = I · ω

Havada, ağırlık merkezine göre dış tork yoktur: açısal momentum (L) sabit kalır. I (eylemsizlik momenti) kütlenin dönme eksenine ne kadar uzak dağıldığını gösterir.
PozisyonI (kg·m²)ω (rad/s)L = I · ω
Açık vücut15575
Toplu (tuck)575 ÷ 5 = 1575

Dalış ve jimnastik

Toplanınca I 3'te 1'ine iner, dönüş 3 kat hızlanır. Suya girmeden açılmak dönüşü yavaşlatır. (Öğretim amaçlı sayılar.)

Havada yaratılamaz

L kalkışta, yere uygulanan kuvvetin torkuyla üretilir. Havada ancak I değiştirilerek ω ayarlanabilir.

Görsel · Toplanınca Ne Olur?

Açısal Momentum Sabit, Dönme Enerjisi Üç Katına Çıkar

Havada L = I · ω sabit: I üçte birine inerse ω üç katına çıkarAçık vücutI (kg·m²)15ω (rad/s)5L = 15 × 5 = 75 kg·m²/sdönme enerjisi ½ · I · ω² = 188 JToplu (tuck)I (kg·m²)5ω (rad/s)15L = 5 × 15 = 75 kg·m²/sdönme enerjisi ½ · I · ω² = 562 JL değişmez, dönme enerjisi 188 J'den 562 J'e çıkar: farkı kolları içe çeken kaslar üretir.
Hesap örneği: destedeki öğretim amaçlı değerler (I = 15 → 5 kg·m², ω = 5 → 15 rad/s).
Ne anlama geliyor?Toplanmak dönüşü bedava hızlandırmaz: L sabit kalırken dönme enerjisi üç katına çıkar ve bu işi kolları, bacakları gövdeye çeken kaslar yapar. Açılmak için de kas kuvveti gerekir.
Formülü Parçalayalım · Açısal Momentum

I ve L Nereden Gelir? Kütle, Uzaklık ve Dönme Hızı

Doğrusal momentum kütle × hızdır. Dönen bir cisimde her parça farklı hızla gider (H05: v = r · ω); eksenden uzak parça hem daha hızlı gider hem de daha uzun kolla döner. I bu iki etkiyi tek sayıda toplar.
Adım 1 · Eylemsizlik momenti

I = kütle × uzaklık × uzaklık

Küçük bir ağırlık için hesap budur. Uzaklık iki kez girer: bir kez hız için (v = r · ω), bir kez kol için (tork, H04). Dönen sandalyede ellerde toplam 4 kg ağırlık, kollar açık (0,7 m): 4 × 0,7 × 0,7 = 1,96 kg·m².

Adım 2 · Kollar göğüste

Aynı kütle, eksene yakın

Ağırlıklar göğüste (0,2 m): 4 × 0,2 × 0,2 = 0,16 kg·m². Uzaklık 3,5 kat azaldı, I 12 kattan fazla azaldı; çünkü uzaklık iki kez çarpılıyor.

Adım 3 · Açısal momentum

L = I · ω

Dönme miktarı, dönmeye direnç ile dönme hızının çarpımıdır. Dalgıç açık vücutla: I = 15 kg·m², ω = 5 rad/s → L = 75 kg·m²/s.

Adım 4 · Korunum

L sabitse ω, I'nın tersine gider

Havada dış tork yoktur, L = 75 kalır. Dalgıç toplanır, I = 5 olur: ω = 75 ÷ 5 = 15 rad/s. I üçte bire indi, dönüş üç kat hızlandı.

Akılda kalsın: eksenden uzaklığı yarıya indirmek dönmeye direnci dörtte bire indirir. Dalgıç, patenci ve cimnastikçi havada dönüşü bu yüzden kol ve bacaklarını gövdeye çekerek hızlandırır.
Formülü Parçalayalım · Aynı Formül, Farklı Sporlar

L = I · ω Sabit: Toplanan Hızlanır, Açılan Yavaşlar

Her satırda havadaki açısal momentum aynı kalır; yeni dönme hızı, açısal momentumun yeni I'ya bölünmesiyle bulunur. Sayılar öğretim amaçlıdır.
Sporcu ve hareketÖnceki LYeni IYeni dönme hızıNe anlama geliyor?
Dalgıç, açık vücuttan topluya15 × 5 = 75515 rad/sDönüş 3 kat hızlanır; salto sayısı artar.
Artistik patenci, kollar yanda → göğüste3,0 × 6 = 181,215 rad/sSaniyede yaklaşık 2,4 tur; kollar açılınca dönüş yavaşlar ve iniş kontrol edilir.
Cimnastikçi, açık saltodan toplu saltoya13 × 6 = 78419,5 rad/sToplu salto daha kolay döner; açık salto aynı dönüş için daha fazla kalkış dönmesi ister.
Dalgıç, suya girmeden önce açılıyor5 × 15 = 75155 rad/sDönüş yavaşlar, vücut suya dik ve sıçratmadan girer.
Akılda kalsın: havada dönme miktarı yaratılamaz, yalnız yeniden paylaştırılır. Kalkışta üretilen L sabit kalır; sporcu I'yı değiştirerek dönmeyi hızlandırır ya da yavaşlatır.
Sade Dille · Korunum

Korunum Bir Bakışta

Çarpışmada ve havada bir büyüklük aynı kalır: çarpışmada toplam momentum, havada açısal momentum. Enerji ise her çarpışmada korunmaz.
1 · Toplam momentum

Önce ve sonra aynı

Nuri 100 kg, +6 m/s; Veli 80 kg, −4 m/s. Toplam 600 − 320 = 280 kg·m/s. Birlikte giderlerse 280 ÷ 180 ≈ 1,56 m/s, Nuri'nin yönünde.

2 · Sekme ve e

Enerji kaybolur, momentum değil

Top 1,80 m'den bırakılıp 1,20 m'ye çıkıyorsa e ≈ 0,82. e = 1 kayıpsız sekme, e = 0 yapışmadır; spor topları arasındadır.

3 · Havada dönüş

L sabit, I değişir

Açık vücutta I = 15, ω = 5; toplanınca I = 5 olur ve ω = 15 rad/s'ye çıkar. Havada dönüşü ancak vücut şekliyle ayarlarsınız.

Yabancı kelimeler

Korunum: bir büyüklüğün dış etki yokken değişmemesi. Tam esnek olmayan çarpışma: cisimlerin birlikte kaldığı çarpışma (e = 0). Mekanik enerji: hareket enerjisi ile yükseklik enerjisinin toplamı. Tork: kuvvetin döndürme etkisi. Eylemsizlik momenti (I): kütlenin eksene uzaklığıyla artan dönme direnci. Toplanma (tuck): dizleri göğse çekmek.

KISIM 03

Uygulama

Mitler, Performans Merkezi, görev ve tartışma.

Mit mi, Gerçek mi?

Sahada Duyacağınız Dört Cümle

Her birine F · Δt = m · Δv ile cevap verin.
Mit

"Yumuşak iniş, yere çarpma hızını azaltır."

Çarpma hızı düşüş yüksekliğiyle belirlenir. Yumuşak iniş Δp'yi değil, durma süresini değiştirir.

Kısmen

"Havadaki jimnastikçi kollarıyla ek dönüş üretir."

Havada L sabittir; vücut şekli ω'yı değiştirir ama toplam açısal momentum değişmez. Kollar ek açısal momentum üretemez, ama dönüş hızını değiştirir ve asimetrik kol hareketiyle havada burgu (vücudun baştan ayağa uzanan ekseni etrafında dönme) başlatabilir.

Kısmen

"Sert iniş her zaman kötüdür."

Devita ve Skelly'de sert inişte YTK büyüktü ve enerjiyi daha çok ayak bileği emdi; yumuşakta kalça ve diz. Hangisinin uygun olduğu spora ve sporcuya bağlıdır.

Gerçek

"Sıçramada ne kadar yükseleceğin, yerdeyken belli olur."

Kalkış hızını net impuls belirler; havaya çıktıktan sonra yükseklik değişmez.

Performans Merkezi'nde Uygula

Bu Haftanın Testleri ve Hesaplayıcıları

İmpuls, sıçrama ve iniş testlerinin ortak dilidir.
Eşli uygulama · 12 dakika

Sıra Sizde: İnişi Yumuşatmak

İkişerli çalışın. Voleybolcu, basketbolcu ya da jimnastikçi için iniş eğitimi tasarlayın.
3 dk

Ölçüm

Telefon ağır çekimde durma süresini nasıl ölçersiniz?

→
3 dk

Komut

Sporcuya hangi 2 komutu verirsiniz? (ör. "sessiz in")

→
3 dk

Hesap

Süre 0,10'dan 0,20 s'ye çıkarsa kuvvet ne olur?

→
3 dk

Sınır

Bu değişim sakatlığı önler mi? Kanıt ne diyor?

Kuvvet, süre uzatılarak yönetilir.
Hafta 6 · Uygulama Görevi

Görev: İnişin Süresini Ölç

Gelecek derse kadar, ikili gruplar. 30 cm'lik bir basamak ve yüksek kare hızında (en az 120 fps, telefonun ağır çekim modu) video.

1. Ölçüm

  1. Basamaktan kendinizi bırakıp önce sert (dizler az bükülü), sonra yumuşak (dizler çok bükülü) inin; her birinden 3 deneme.
  2. Yandan video çekin; ayağın yere değdiği kare ile en alt noktaya ulaşılan kare arasındaki süreyi bulun.

2. Hesap ve yorum

  1. Çarpma hızını ve Δp'yi hesaplayın (kendi kütlenizle).
  2. İki iniş için ortalama YTK'yı N ve VA cinsinden bulun.
  3. Kare hızınız süre ölçümünüzü nasıl sınırladı? Hangi iniş sizin sporunuza uygun?
Uygulama Görevi · Puanlama Rubriği

Görevinizi Nasıl Değerlendireceksiniz?

Her ölçüt 0–2 puan: 0 eksik, 1 gelişiyor, 2 yetkin; toplam 8. Önce kendi görevinizi, sonra bir arkadaşınızınkini puanlayın.
Ölçüt1 · Gelişiyor2 · Yetkin
ÖlçümSüreler var; kare hızı ya da deneme sayısı eksik.Kare hızı, 3'er deneme ve kare seçme kuralı yazılmış.
ΔpÇarpma hızı var, momentum eksik ya da birimsiz.v = √(2gh) ve Δp = m · v adım adım, kg·m/s.
YTKNet kuvvet bulunmuş, ağırlık eklenmemiş.Net kuvvet + ağırlık, N ve VA cinsinden iki iniş için.
YorumFark söylenmiş, gerekçe yok.Kare hızının sınırı ve spora uygunluk tartışılmış.

Akran değerlendirmesi

Arkadaşınızın görevine bir güçlü yön ve bir somut geliştirme önerisi yazın. Puan, önerinin gerekçesini göstermek içindir.

Tartışma · Sınıfta 15 Dakika

"Hep Yumuşak İn" Doğru Bir Komut mu?

Bir voleybol antrenörü, diz sakatlığından dönen oyuncusuna "her inişte dizlerini sonuna kadar bük" diyor. Oyuncu, smaçtan sonra hızla savunmaya dönmek zorunda. (Öğretim amaçlı vaka.)
1 · Teşhis

Ne değişiyor?

Yumuşak inişte Δp, Δt ve ortalama kuvvet nasıl değişir? Hangi eklem daha çok çalışır?

2 · Kanıt

Ne biliyoruz?

Devita ve Skelly (1992) enerji emilimini eklemler arasında nasıl buldu? Çalışmanın örneklemi neydi?

3 · Öneri

Bu oyuncu için

İniş biçimini hangi durumda yumuşak, hangi durumda daha sert seçerdiniz?

Antrenör

"Ne kadar yumuşak, o kadar güvenli."

VS

Sizin cevabınız

İmpuls, süre ve eklemler arası yük dağılımına dayanan iki cümle.

Çıkış kontrolü · 2 soru

Aklınızda Ne Kaldı?

1. Yumuşak iniş neyi değiştirir?

DOĞRU CEVAP: C

Çarpma hızı yükseklikle belirlenir; yumuşak iniş süreyi uzatıp kuvveti azaltır.

2. Choi ve ark. (2026): iniş eğitimi neyi gösterdi?

DOĞRU CEVAP: C

g −0,94; sakatlık ölçülmedi.

Kendini Sına

Soru Seti

Her soruda cevaptan sonra açıklama açılır.
Hafta 6 · Özet

Akılda Kalması Gerekenler

  • p = m · v; J = F · Δt; J = Δp.
  • Aynı Δp'yi daha uzun sürede durdurmak ortalama kuvveti azaltır.
  • Kuvvet-zaman eğrisinde vücut ağırlığının üstündeki alan kalkış hızını belirler: v = Jnet ÷ m.
  • Dış kuvvet yoksa Σp korunur; zıt yönlü hızlar eksi işaretle yazılır.
  • Havada L = I · ω sabittir: I küçülünce ω büyür.
Görsel · Haftanın Tek Sayfası

İtme, Alan, Korunum, Dönme

İmpulsF · Δt = m · Δviniş: 204 N·sSüre uzarsakuvvet düşerKuvvet platformuAlan = impulsnet alan → kalkış hızı+%10 impuls+%21 yükseklikKorunumToplam momentumçarpışmada aynıEnerji%91'i kaybolurDönmeL = I · ωhavada sabitToplanω artar, kas çalışırHareketi durdurmak için gereken itme sabittir; süreyi siz seçersiniz.
Haftanın özeti; hesaplar ilgili slaytlarda.
Ne anlama geliyor?Soldan sağa: impuls momentumu değiştirir, platform bu impulsu ölçer, çarpışmada toplam momentum korunur, havada açısal momentum korunur.
Kaynaklar

Bu Haftanın Kaynakları

  1. Devita P, Skelly WA. Effect of landing stiffness on joint kinetics and energetics in the lower extremity. Med Sci Sports Exerc. 1992;24(1):108–115.
  2. McGinnis PM. Biomechanics of Sport and Exercise (4th ed.). Champaign, IL: Human Kinetics; 2020.
  3. Hamill J, Knutzen KM, Derrick TR. Biomechanical Basis of Human Movement (4th ed.). Philadelphia: Wolters Kluwer; 2015.
  4. Winter DA. Biomechanics and Motor Control of Human Movement (4th ed.). Hoboken, NJ: Wiley; 2009.
  5. Roediger HL, Karpicke JD. Test-enhanced learning: taking memory tests improves long-term retention. Psychol Sci. 2006;17(3):249–255.
  6. Choi T, Jeong H, Uhm Y, Kim Y, et al. Movement retraining and peak landing force, a modifiable anterior cruciate ligament injury risk marker, in athletes: a systematic review and meta-analysis for primary prevention. J Funct Morphol Kinesiol. 2026;11(3):259.
Prof. Dr. İzzet İNCE · AYBÜ Spor Bilimleri Fakültesi · Hafta 6 — İmpuls ve Momentum