Makine Mühendisliği

Birimler

Dünyada esas olarak iki birim sistemi vardır. Bunlar;

1. SI birim sistemi (System International)

Bizim de kullandığımız ve dünyada en yaygın olarak kullanılan, yakın gelecekte ise diğer birim sistemlerinin yerine geçmesi kaçınılmaz olan sistem bu sistemdir. SI birim sistemi sadece yedi temel birim üzerine kurulmuştur. Bunlar;

Uzunluk birimi Metre  (m)

Kütle birimi Kilogram  (Kg)

Zaman birimi Saniye  (sn)

Akım birimi  Amper     (A)

Sıcaklık birimi Kelvin   (K)

Işık yoğunluğu birimi Kandil (cd)

Madde miktar birimi Mole (mol)

Belirtilen bu temel birimlerin ilk üçünden (Metre-Kilogram-Saniye) ötürü bu sisteme MKS sistemi de denir. SI birim sistemindeki tüm diğer birimler bu yedi temel birimden üretilmiştir.

2. BG birim sistemi (British Gravitational)

Imperial sistem olarak da bilinen bu birim sistemi bugün sadece İngiltere ve Amerika menşeli teknik kitaplarda kullanılmakta ve kaynak olarak bu kitapları kullanan bazı profesörlerimiz ise kitaplarında hala bu sistemi kullanmaya inatla devam etmektedirler. BG birim sistemi bugün Türkiyede daha çok boru ve boru diş ölçüleri için kullanılmaktadır.

BG birim sisteminde de kullanılan temel ölçülerin ilk üçü Kütle, Uzunluk ve Zamandır. Ancak bu ölçülerden ilk ikisinin birimleri farklıdır. Bunlar;

Kütle birimi Pound (Lb)

Uzunluk birimi Feet (ft)

Zaman birimi Saniye (Sn)

Biz bu bölümde SI birim sistemi üzerinden türetilen diğer ana birimleri nasıl elde ettiğimizi göreceğiz.

KUVVET
Mühendislikte birinci kavram KUVVET tir. Çünkü tüm mekanik ve hidrolik sistemler kuvveti aktarmak veya dönüştürmek için dizayn edilirler. Kuvvet kavramı Newtonun ikinci kanunu ile tanımlanmıştır. Bu kanun mekaniğin en temel kanunu olduğu için burada zikredilmesi gerekir.

Newton un ikinci kanunu: Bir kütle üzerine etki eden kuvvet, söz konusu kütle ile o kütlenin sahip olduğu ivmenin çarpımına eşittir.

Yani kısaca              F=m*a   dır. 

Bu formülde             m= Kütle (Kg), a= ivme(m/sn2), F=Kuvvet (Kg-m/sn2)

Burada Kuvvet birimi olarak (Kg-m/sn2) yerine bu kavramı tanımlayan Newton un adına izafeten kısaca Newton (N) denilmiştir.  

Böylece kuvvet birimi olarak F=Kuvvet (N) kullanılmaktadır.

Bu birimle alakalı çok sık yapılan yanlışlık 1 Kg lık kütlenin yaratmış olduğu kuvvetin 1 N olduğu şeklindeki yanlış algıdır. Bu yanlış algıyı kaldırmak için kuvvetin formülünü kullanalım.

Soru:  1 Kg kütle masanın üzerine ne kadar kuvvet uygular.

Cevap:

Kütle : m=1 Kg.

İvme:   a= 9.8 m/sn2  (Dünyada olduğumuz için kütle yer çekimi ivmesinin etkisindedir. Ayda olsaydık bu kütlenin yarattığı kuvvet çok daha az olurdu.)

F= 1(Kg)* 9.8 (m/sn2)=  9.8 (Kg-m/sn2)

F= 9.8 N

Bazı okullarda kuvvet birimi olarak hala “Kilogram Kuvvet” (Kgf ) kullanan hocalar bulunmaktadır, bu da zihinleri fazlası ile karıştırmaktadır. Yukarıdaki problemi (Kgf )  cinsinden bulmak isteseydik sonuç F=1(Kgf ) olurdu. Ancak bu birim bence sadece pazardan domates alınırken kullanılmalıdır.