Soru:
Durgun halden harekete geçen bir cisim, 10 saniye boyunca 30 N'luk sabit bir kuvvetin etkisinde ivmeleniyor. Daha sonra kuvvet kaldırılıyor ve cisim sadece yüzey sürtünmesinin etkisiyle 5 saniyede duruyor. Sürtünme kuvveti kaç Newton'dur?
Çözüm:
💡 Bu problem iki aşamalıdır. Önce cismin kuvvet kalktığı andaki hızını bulmalıyız.
- ➡️ İlk adım: İlk aşamadaki ivmeyi ve son hızı bulalım. \( F_{net} = 30 \) N (Sürtünme olmadığı varsayılıyor). \( a_1 = \frac{F}{m} = \frac{30}{m} \).
- ➡️ İlk aşamanın son hızı: \( v = v_0 + a_1 * t_1 \). \( v_0 = 0 \), \( t_1 = 10 \) s. O halde \( v = 0 + (\frac{30}{m}) * 10 = \frac{300}{m} \) m/s.
- ➡️ İkinci adım: İkinci aşamada cisim sadece sürtünme kuvveti (\( F_s \)) ile yavaşlıyor. \( v_{son} = 0 \), \( v_{ilk} = \frac{300}{m} \), \( t_2 = 5 \) s.
- ➡️ İvmeyi bulalım: \( a_2 = \frac{0 - (\frac{300}{m})}{5} = -\frac{60}{m} \) m/s².
- ➡️ Üçüncü adım: Newton'un ikinci yasasını ikinci aşama için yazalım. Bu aşamadaki net kuvvet sadece sürtünme kuvvetidir. \( F_{net2} = m * a_2 \). \( F_s = m * (-\frac{60}{m}) \).
✅ Sonuç: Kütle değeri sadeleşir ve sürtünme kuvveti 60 Newton olarak bulunur. (Eksi işareti hareketle zıt yönde olduğunu belirtir)
