6. sınıf Fen Bilimleri dengelenmiş ve dengelenmemiş kuvvetler konu anlatımı

Question

Bu konuyu anlamakta biraz zorlanıyorum. Dengelenmiş ve dengelenmemiş kuvvetlerin bir cismin hareketini nasıl etkilediğini tam olarak kavrayamadım. Özellikle net kuvvetin sıfır olup olmaması durumunda ne olduğunu basitçe örneklerle açıklayabilecek var mı?

Answer 1

Dengelenmiş ve Dengelenmemiş Kuvvetler

Merhaba! Bu ders notumuzda, cisimlerin hareketini etkileyen çok önemli iki kavramı öğreneceğiz: Dengelenmiş Kuvvetler ve Dengelenmemiş Kuvvetler.

Kuvvet Nedir?

Öncelikle kuvveti hatırlayalım. Kuvvet, duran bir cismi hareket ettirebilen, hareket eden bir cismi durdurabilen, cisimlerin hızını, yönünü veya şeklini değiştirebilen etkidir. Kuvvetin birimi Newton (N)'dur ve "N" harfiyle gösterilir.

Dengelenmiş Kuvvetler

Bir cisme etki eden net kuvvet sıfır ise, yani kuvvetler birbirini dengeliyorsa, bu kuvvetlere dengelenmiş kuvvetler denir.

Dengelenmiş kuvvetlerin etkisindeki bir cisim:

• Eğer duruyorsa, durmaya devam eder. (Hareket etmez)
• Eğer hareket ediyorsa, aynı hızla ve aynı doğrultuda hareket etmeye devam eder. (Sabit süratli hareket yapar)

Örnekler:

• Masanın üzerinde duran kitap: Kitaba etki eden yer çekimi kuvveti (aşağıya doğru) ile masanın uyguladığı tepki kuvveti (yukarıya doğru) eşit büyüklüktedir ve birbirini dengeler. Bu yüzden kitap hareket etmez.
• Sabit hızla giden bir araba: Arabayı hareket ettiren motor kuvveti ile sürtünme kuvveti eşitlendiğinde, araba sabit hızla yoluna devam eder.
• İki kişinin eşit kuvvetle bir ipi karşılıklı çektiği halat çekme oyunu. İp hareket etmez.

Dengelenmemiş Kuvvetler

Bir cisme etki eden net kuvvet sıfırdan farklı ise, yani kuvvetler birbirini dengelemiyorsa, bu kuvvetlere dengelenmemiş kuvvetler denir.

Dengelenmemiş kuvvetlerin etkisindeki bir cisim:

• Hareket durumunu değiştirir.
• Hızlanır, yavaşlar ya da yön değiştirir.

Örnekler:

• Harekete başlayan bir top: Duruyorken bir kuvvet uygularsak top hızlanır ve hareket eder. Burada net kuvvet sıfırdan farklıdır.
• Yavaşlayan bir bisiklet: Freni sıktığımızda, bisiklete hareketiyle zıt yönde bir kuvvet uygularız ve bisiklet yavaşlar.
• Yön değiştiren top: Futbolda kaleye doğru giden topa vurduğumuzda yönü değişir.
• Halat çekme oyununda bir takımın diğerinden daha fazla kuvvet uygulayıp ipi kendine çekmesi.

Özet

Aradaki farkı netleştirmek için bir tablo oluşturalım:

• Net Kuvvet: Dengelenmiş Kuvvetlerde = 0 N | Dengelenmemiş Kuvvetlerde ≠ 0 N
• Cismin Hareketi: Dengelenmiş Kuvvetlerde Değişmez | Dengelenmemiş Kuvvetlerde Değişir
• Cismin Hızı: Dengelenmiş Kuvvetlerde Aynı kalır (0 veya sabit) | Dengelenmemiş Kuvvetlerde Artar veya Azalır
• Cismin Yönü: Dengelenmiş Kuvvetlerde Aynı kalır | Dengelenmemiş Kuvvetlerde Değişebilir

Unutma: Bir cismin hareketinde bir değişiklik (hızlanma, yavaşlama, yön değiştirme) gözlemliyorsak, o cisme mutlaka dengelenmemiş bir kuvvet etki ediyordur.

Answer 2

6. Sınıf Fen Bilimleri Dengelenmiş ve Dengelenmemiş Kuvvetler Çözümlü Test Soruları

Soru 1: Bir masa üzerinde duran kitap, masa tarafından gösterilen tepki kuvveti ve Dünya'nın uyguladığı yer çekimi kuvvetinin etkisi altındadır. Bu iki kuvvet eşit büyüklükte ve zıt yöndedir. Bu durumla ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?
a) Kitap dengelenmiş kuvvetler etkisindedir ve sabit hızla hareket eder.
b) Kitap dengelenmiş kuvvetler etkisindedir ve durma halindedir.
c) Kitap dengelenmemiş kuvvetler etkisindedir ve yavaşlar.
d) Kitap dengelenmemiş kuvvetler etkisindedir ve hızlanır.
Cevap: b) Kitap dengelenmiş kuvvetler etkisindedir ve durma halindedir.
Çözüm: Bir cisme etki eden net kuvvet sıfır ise kuvvetler dengelenmiştir. Bu durumda cisim duruyorsa durmaya devam eder. Kitaba etki eden net kuvvet sıfır olduğu için dengelenmiş kuvvetler etkisindedir ve hareketsizdir.

Soru 2: Düz bir yolda sabit 40 km/sa hızla giden bir otomobil için aşağıdakilerden hangisi söylenebilir?
a) Otomobile etki eden net kuvvet sıfırdan farklıdır ve otomobil dengelenmemiş kuvvetler etkisindedir.
b) Otomobil duruyordur çünkü dengelenmiş kuvvetler etkisindedir.
c) Otomobilin hızı değişmiyorsa net kuvvet sıfırdır ve dengelenmiş kuvvetler etkisindedir.
d) Otomobil yavaşlıyordur çünkü dengelenmemiş kuvvetler etkisindedir.
Cevap: c) Otomobilin hızı değişmiyorsa net kuvvet sıfırdır ve dengelenmiş kuvvetler etkisindedir.
Çözüm: Sabit hızla hareket eden bir cisim, dengelenmiş kuvvetler etkisindedir. Motorun uyguladığı kuvvet ile sürtünme kuvveti birbirine eşit büyüklükte olduğu için net kuvvet sıfırdır ve cisim sabit hızla hareketine devam eder.

Soru 3: Bir cisim 20 N'luk bir kuvvetle doğu yönüne doğru çekilirken, aynı anda 15 N'luk bir kuvvetle batı yönüne doğru itiliyor. Bu cisimle ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
a) Cisim dengelenmiş kuvvetler etkisindedir.
b) Cismin hareket yönü batıya doğrudur.
c) Cisme etki eden net kuvvet 5 N'dur ve doğu yönündedir.
d) Cisme etki eden net kuvvet 35 N'dur ve batı yönündedir.
Cevap: c) Cisme etki eden net kuvvet 5 N'dur ve doğu yönündedir.
Çözüm: Zıt yönlü kuvvetlerde net kuvveti bulmak için büyük kuvvetten küçük kuvvet çıkarılır ve yön büyük kuvvetin yönü olur. Doğu: 20 N, Batı: 15 N. Net kuvvet = 20 - 15 = 5 N doğu yönünde. Net kuvvet sıfırdan farklı olduğu için dengelenmemiş kuvvetler söz konusudur.

Soru 4: Sürtünmesiz bir yüzeyde durmakta olan bir cisme 10 N'luk yatay bir kuvvet uygulanıyor. Bu cisimle ilgili olarak;
I. Dengelenmemiş kuvvetler etkisindedir
II. Sabit hızla hareket eder
III. Hızlanan hareket yapar
ifadelerinden hangileri doğrudur?
a) Yalnız I
b) I ve II
c) I ve III
d) II ve III
Cevap: c) I ve III
Çözüm: Başlangıçta duran cisme net bir kuvvet (10 N) etki ettiği için dengelenmemiş kuvvetler etkisindedir (I doğru). Sürtünme olmadığı için cisme etki eden net kuvvet sıfır değildir ve cisim hızlanan hareket yapar (III doğru). Sabit hızla hareket etmesi için net kuvvetin sıfır olması gerekir ki bu durumda net kuvvet sıfır değildir (II yanlış).