Soru:
Bir öğrenci, 6 kg kütleli bir sandığı yatay bir zeminde 30 N'luk kuvvetle itiyor. Sandık ve zemin arasındaki kinetik sürtünme kuvveti 18 N'dir.
Buna göre,
a) Sandığa etki eden net kuvvetin büyüklüğü ve yönü nedir?
b) Sandığın ivmesi kaç \( m/s^2 \) olur?
Çözüm:
💡 Bu bir dengelenmemiş kuvvet sorusudur. Net kuvveti ve ardından Newton'un 2. Yasası'nı kullanarak ivmeyi bulacağız.
- ➡️ Birinci adım (a şıkkı): Kuvvetleri tanımlayalım. İtme kuvveti (\( F_{itme} \)) = 30 N (ileri yönde). Sürtünme kuvveti (\( F_{sürtünme} \)) = 18 N (geri yönde). Net kuvvet, itme kuvveti ile sürtünme kuvvetinin farkıdır.
\( F_{net} = F_{itme} - F_{sürtünme} \)
\( F_{net} = 30 \ N - 18 \ N = 12 \ N \)
Net kuvvet 12 N büyüklüğünde ve itme yönündedir (ileri yönde).
- ➡️ İkinci adım (b şıkkı): Newton'un İkinci Yasası'nı (\( F_{net} = m \times a \)) uygulayarak ivmeyi (\( a \)) bulalım.
\( 12 \ N = 6 \ kg \times a \)
\( a = \frac{12 \ N}{6 \ kg} \)
\( a = 2 \ m/s^2 \)
✅ Sonuç: a) Sandığa etki eden net kuvvet 12 N büyüklüğünde ve itme yönündedir. b) Sandığın ivmesi \( 2 \ m/s^2 \)** olur.
