Masada duran kitaba etki eden kuvvetler

Örnek 05 / 12
Soru:

Durgun haldeki bir masanın üzerinde 2 kg kütleli bir kitap bulunmaktadır. Kitaba etki eden kuvvetleri serbest cisim diyagramı çizerek gösteriniz ve bu kuvvetlerin büyüklüklerini hesaplayınız. (Yer çekimi ivmesi \( g = 10 \ m/s^2 \) olarak alınacaktır.)

Çözüm:

💡 Bu bir dengelenmiş kuvvetler (Newton'un 1. Hareket Yasası) sorusudur. Cisim durduğuna göre, üzerine etki eden net kuvvet sıfır olmalıdır.

  • ➡️ Adım 1: Ağırlık Kuvvetini Hesaplayalım. Kitabın ağırlığı, Dünya'nın kitaba uyguladığı çekim kuvvetidir.
    \( G = m \cdot g = 2 \ kg \cdot 10 \ m/s^2 = 20 \ N \)
  • ➡️ Adım 2: Zıt Yönlü Kuvveti Belirleyelim. Kitap masa üzerinde durduğuna göre, ağırlık kuvvetini dengeleyen bir kuvvet olmalıdır. Bu, masanın kitaba uyguladığı tepki (normal) kuvvetidir (\( N \)).
  • ➡️ Adım 3: Net Kuvveti Sıfıra Eşitleyelim. Düşey dengeden:
    \( N - G = 0 \)
    \( N = G = 20 \ N \)

✅ Sonuç: Kitaba etki eden iki kuvvet vardır:
1. Aşağı yönlü 20 Newton büyüklüğünde ağırlık kuvveti (G).
2. Yukarı yönlü 20 Newton büyüklüğünde normal kuvvet (N).
Bu iki kuvvet birbirine eşit ve zıt yönlü olduğu için kitap dengededir.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12