Soru:
Sürtünmesiz yatay bir düzlemde 6 m/s hızla hareket eden 2 kg kütleli bir cisim, duruncaya kadar 12 metre yol alıyor. Cisme hareketi boyunca etki eden sabit sürtünme kuvveti kaç Newton'dur?
Çözüm:
💡 Burada cisim yavaşlayarak durmaktadır. Önce ivmeyi bulmalı, sonra bu ivmeyi oluşturan kuvveti (sürtünme kuvveti) hesaplamalıyız.
- ➡️ Adım 1: İvmenin Bulunması
Kinematik denklemlerinden yararlanalım. (\(v_0 = 6\) m/s, \(v = 0\) m/s, \(x = 12\) m)
\(v^2 = v_0^2 + 2 \cdot a \cdot x\)
\(0^2 = (6)^2 + 2 \cdot a \cdot 12\)
\(0 = 36 + 24a\)
\(24a = -36\)
\(a = -1.5 \, \text{m/s}^2\)
İvmenin negatif çıkması, cismin yavaşladığını (ivmenin hıza zıt yönde olduğunu) gösterir.
- ➡️ Adım 2: Sürtünme Kuvvetinin Hesaplanması
Hareketi sağlayan net kuvvet sürtünme kuvvetidir (\(F_{net} = F_{sürtünme}\)).
\(F_{sürtünme} = m \cdot |a|\)
\(F_{sürtünme} = 2 \, \text{kg} \cdot 1.5 \, \text{m/s}^2\)
\(F_{sürtünme} = 3 \, \text{N}\)
✅ Sonuç: Cisme etki eden sabit sürtünme kuvveti 3 Newton'dur.
