Soru:
Bir ipin ucuna asılı 2 kg kütleli bir cisim hareketsiz şekilde durmaktadır. Cisme etki eden kuvvetleri serbest cisim diyagramı çizerek gösteriniz ve ipteki gerilme kuvvetinin büyüklüğünü hesaplayınız. ( \( g = 10 \ m/s^2 \) alınız.)
Çözüm:
💡 Cisim hareketsiz olduğuna göre dengelenmiş kuvvetlerin etkisindedir. İpteki gerilme kuvvetini, cismin ağırlığına eşit olarak bulacağız.
- ➡️ Birinci Adım: Serbest cisim diyagramını zihnimizde canlandıralım veya çizelim. Cisim üzerine etki eden iki kuvvet vardır:
- ➡️ Aşağıya doğru: Yerçekimi kuvveti (Ağırlık, \( W \)).
- ➡️ Yukarıya doğru: İpin uyguladığı gerilme kuvveti (\( T \)).
- ➡️ İkinci Adım: Ağırlık kuvvetini hesaplayalım. \( W = m \cdot g = 2 \ kg \cdot 10 \ m/s^2 = 20 \ N \).
- ➡️ Üçüncü Adım: Cisim dengede olduğu için net kuvvet sıfırdır. Bu durumda yukarı yönlü kuvvet, aşağı yönlü kuvvete eşit büyüklükte olmalıdır. Yani, \( T = W \).
✅ Sonuç: İpteki gerilme kuvveti \( T = 20 \ N \)'dur. Kuvvetler dengelenmiştir ve net kuvvet sıfırdır.
