Soru:
Kütlesi 2 kg olan bir cisim, sürtünmesiz yatay bir düzlemde 5 m/s sabit süratle hareket etmektedir. Bu cisme yatay doğrultuda 4 N'luk bir kuvvet uygulanırsa, cisim hangi ivmeyle hareket eder? Bu durum sabit süratli hareket ve dengelenmiş kuvvetler kavramlarıyla çelişir mi?
Çözüm:
💡 Bu soru, dengelenmiş kuvvetlerin bozulması durumunda ne olacağını anlamamızı sağlar.
- ➡️ 1. Adım (İlk Durum): Cisim başlangıçta sabit süratle hareket ediyor. Sürtünme olmadığı için, cisme etki eden net kuvvet zaten sıfırdır. Bu, dengelenmiş kuvvetler durumudur.
- ➡️ 2. Adım (Kuvvet Uygulandığında): Cisme 4 N'luk bir kuvvet uygulandığında, artık net kuvvet sıfır olmaktan çıkar. Sürtünme olmadığı için bu kuvveti dengeleyecek başka bir kuvvet yoktur.
- ➡️ 3. Adım (İvmenin Hesaplanması): Newton'un ikinci yasasına göre \( F_{net} = m \cdot a \). Buradan \( 4 = 2 \cdot a \) denklemi kurulur. \( a = 2 m/s^2 \) bulunur.
- ➡️ 4. Adım (Değerlendirme): Cismin sürati artık sabit değildir, ivmelenme başlar. Bu durum, sabit süratli hareket ve dengelenmiş kuvvetler kavramıyla çelişmez. Aksine, dengelenmemiş bir kuvvetin ivmeye neden olacağını gösterir.
✅ Sonuç: Cisim \( 2 m/s^2 \) ivme ile hızlanır. Bu durum, dengelenmiş kuvvetlerin bozulduğunu ve sabit süratli hareketin sona erdiğini gösterir. Kavramlar arasında bir çelişki yoktur.
