Soru:
3 kg kütleli bir kitap, bir masa üzerinde durmaktadır. Kitabın masaya uyguladığı kuvvet ile masanın kitaba uyguladığı kuvveti karşılaştırınız. Bu kuvvetlerin büyüklükleri ve yönleri hakkında ne söylenebilir? (\(g = 10 \ m/s^2\))
Çözüm:
💡 Bu soru, Newton'un 3. Hareket Yasası'nı (Etki-Tepki Prensibi) doğrudan test etmektedir.
- ➡️ 1. Adım: Kuvvetleri Tanımlama
- Kitabın masaya uyguladığı kuvvet (Etki): Kitabın ağırlığından dolayı masaya uyguladığı baskı kuvvetidir. Büyüklüğü kitabın ağırlığına eşittir. \(F_{etki} = m \cdot g = 3 \ kg \cdot 10 \ m/s^2 = 30 \ N\). Yönü aşağı doğrudur.
- Masanın kitaba uyguladığı kuvvet (Tepki): Masanın, kitabın baskısına karşılık olarak kitaba uyguladığı destek veya normal kuvvetidir. Buna \(N\) diyelim.
- ➡️ 2. Adım: Newton'un 3. Yasasını Uygulama
Newton'un 3. Yasası'na göre: "Her etki kuvvetine karşılık, eşit büyüklükte ve zıt yönde bir tepki kuvveti vardır."
Kitabın masaya uyguladığı kuvvet (etki) ile masanın kitaba uyguladığı kuvvet (tepki) bir etki-tepki çifti oluşturur.
- ➡️ 3. Adım: Karşılaştırma ve Sonuç
Bu iki kuvvet:
- Eşit büyüklüktedir: \(F_{etki} = N = 30 \ N\)
- Zıt yönlüdür: Biri aşağı (kitabın masaya uyguladığı), diğeri yukarı (masanın kitaba uyguladığı) yöndedir.
- Farklı cisimlere etki eder: Etki kuvveti masaya, tepki kuvveti ise kitaba etki eder.
✅ Sonuç: Kitabın masaya uyguladığı kuvvet ile masanın kitaba uyguladığı kuvvet, bir etki-tepki çifti oldukları için büyüklükleri eşit (30 N), yönleri ise birbirine zıttır.
