Soru:
Bir ipin ucuna asılı 2 kg kütleli bir cisim hareketsiz şekilde durmaktadır. Cisme etki eden kuvvetleri serbest cisim diyagramı çizerek gösteriniz ve kuvvetlerin dengeli olup olmadığını tartışınız. (g = 10 m/s² alınız)
Çözüm:
💡 Serbest cisim diyagramı, cisme etki eden tüm kuvvetleri göstermemize yardımcı olur.
- ➡️ Birinci Adım: Kuvvetleri Belirle ve Hesapla
Cisme etki eden iki kuvvet vardır:
- Ağırlık (G): Aşağı yönlüdür. \( G = m \times g = 2 \times 10 = 20 \ \text{N} \)
- İp Tensionu (T): İpin cisme uyguladığı, yukarı yönlü kuvvettir.
- ➡️ İkinci Adım: Serbest Cisim Diyagramını Çiz
Diyagram şöyle olacaktır:
- Cisim bir nokta ile gösterilir.
- Aşağıya doğru bir ok çizilir ve yanına G = 20 N yazılır.
- Yukarıya doğru bir ok çizilir ve yanına T = ? yazılır.
- ➡️ Üçüncü Adım: Denge Koşulunu Uygula
Cisim hareketsiz olduğu için net kuvvet sıfırdır. Bu durumda yukarı yönlü kuvvetler, aşağı yönlü kuvvetlere eşit olmalıdır.
\( T = G = 20 \ \text{N} \)
✅ Sonuç: İp tensionu 20 N'dur. Kuvvetler (T ve G) zıt yönlü ve eşit büyüklükte olduğu için dengelenmiştir. Dengelenmiş kuvvetlerin etkisi, cismin hareketsiz kalmasıdır.
