Soru:
Kütlesi 1.5 kg olan bir kitap, bir masa üzerinde hareketsiz durmaktadır. Bu kitabın üzerine, kütlesi 0.5 kg olan başka bir kitap konuluyor.
a) Üstteki kitabın alttaki kitaba uyguladığı kuvvet nedir?
b) Alttaki kitabın masaya uyguladığı kuvvet nedir?
(\( g = 10 \ m/s^2 \))
Çözüm:
💡 Bu soruda sistemde iki cisim olduğu için kuvvetleri ayrı ayrı düşünmek gerekir.
- ➡️ Adım 1: Üstteki Kitabı (A) İnceleyelim. Kitap A'ya etki eden kuvvetler:
- Ağırlık kuvveti: \( G_A = m_A \cdot g = 0.5 \cdot 10 = 5 \ N \) (aşağı)
- Kitap B'nin A'ya uyguladığı normal kuvvet: \( N_B \) (yukarı)
Denge durumundan: \( N_B = G_A = 5 \ N \). Newton'un 3. Yasası'na göre, A kitabı da B kitabına eşit büyüklükte ve zıt yönde (aşağı) bir kuvvet uygular. Yani, A'nın B'ye uyguladığı kuvvet 5 N'dur. Bu, (a) şıkkının cevabıdır.
- ➡️ Adım 2: Alttaki Kitabı (B) İnceleyelim. Kitap B'ye etki eden kuvvetler:
- Kendi ağırlığı: \( G_B = m_B \cdot g = 1.5 \cdot 10 = 15 \ N \) (aşağı)
- Kitap A'nın B'ye uyguladığı kuvvet: \( 5 \ N \) (aşağı)
- Masanın B'ye uyguladığı normal kuvvet: \( N_M \) (yukarı)
Denge durumundan: \( N_M = G_B + 5 \ N = 15 + 5 = 20 \ N \).
- ➡️ Adım 3: Masaya Uygulanan Kuvveti Bulalım. Newton'un 3. Yasası gereği, masa kitap B'ye 20 N yukarı doğru kuvvet uyguluyorsa, kitap B de masaya 20 N aşağı doğru bir kuvvet uygular. Bu, (b) şıkkının cevabıdır.
✅ Sonuç: a) 5 N, b) 20 N
