Bir cisme aynı doğrultuda fakat birbirine zıt yönde (ters yönde) etki eden kuvvetlere zıt yönlü kuvvetler denir. Örneğin, halat çekme oyununda iki takımın halatı ters yönlerde çekmesi buna güzel bir örnektir.
İki veya daha fazla kuvvetin bir cisim üzerindeki etkisini tek başına yapabilen kuvvete bileşke kuvvet denir. Bileşke kuvvet, R harfi ile gösterilir.
Zıt yönlü kuvvetlerin bileşkesini bulmak için şu adımları izleriz:
Matematiksel olarak ifade etmek gerekirse:
\( R = |F_1 - F_2| \)
Burada \( F_1 \) ve \( F_2 \) kuvvetlerin büyüklükleridir. Bileşke kuvvet, büyük olan kuvvetin yönünde olur.
Bir masaya aynı doğrultuda fakat zıt yönlerde iki kuvvet uygulanıyor. Masanın sağ tarafına 15 Newton, sol tarafına ise 8 Newton kuvvet uygulanıyor. Bileşke kuvveti bulalım.
Sonuç olarak, masanın üzerindeki bileşke kuvvet 7 Newton büyüklüğünde ve sağa doğrudur. Bu, masanın sağa doğru hareket edeceği anlamına gelir.
Soru 1: Bir masayı iki arkadaş zıt yönlerde itmektedir. Ali masaya doğu yönünde 30 N, Merve ise batı yönünde 20 N kuvvet uyguluyor. Buna göre masanın hareket durumu ve bileşke kuvvetin büyüklüğü için aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
a) Masa doğu yönünde hareket eder, bileşke kuvvet 50 N'dur.
b) Masa batı yönünde hareket eder, bileşke kuvvet 10 N'dur.
c) Masa doğu yönünde hareket eder, bileşke kuvvet 10 N'dur.
d) Masa hareket etmez, bileşke kuvvet 0 N'dur.
Cevap: c) Masa doğu yönünde hareket eder, bileşke kuvvet 10 N'dur.
Çözüm: Zıt yönlü kuvvetlerde bileşke kuvvet, büyük kuvvetten küçük kuvvet çıkarılarak bulunur ve yönü büyük kuvvet yönündedir. 30 N - 20 N = 10 N (doğu yönünde)
Soru 2: Bir halat çekme yarışmasında, takım A halatı 150 N kuvvetle doğu yönünde, takım B ise 180 N kuvvetle batı yönünde çekmektedir. Bu durumda bileşke kuvvetin büyüklüğü ve yönü ile ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
a) Bileşke kuvvet 30 N'dur ve yönü doğuya doğrudur.
b) Bileşke kuvvet 330 N'dur ve yönü batıya doğrudur.
c) Bileşke kuvvet 30 N'dur ve yönü batıya doğrudur.
d) Bileşke kuvvet 0 N'dur ve cisim hareket etmez.
Cevap: c) Bileşke kuvvet 30 N'dur ve yönü batıya doğrudur.
Çözüm: Zıt yönlü kuvvetlerde bileşke kuvvet = büyük kuvvet - küçük kuvvet = 180 N - 150 N = 30 N. Büyük kuvvet batı yönünde olduğu için bileşke kuvvetin yönü de batıya doğrudur.
Soru 3: Bir oyuncak arabaya aynı doğrultuda fakat zıt yönlerde iki kuvvet uygulanıyor. Arabaya etki eden net kuvvet 8 N olarak ölçülüyor ve araba kuzey yönünde hareket ediyor. Büyük kuvvet 15 N olduğuna göre, küçük kuvvetin büyüklüğü ve yönü nedir?
a) 7 N, kuzey
b) 23 N, güney
c) 7 N, güney
d) 23 N, kuzey
Cevap: c) 7 N, güney
Çözüm: Bileşke kuvvet = Büyük kuvvet - Küçük kuvvet. 8 N = 15 N - Küçük kuvvet. Küçük kuvvet = 15 N - 8 N = 7 N. Bileşke kuvvet kuzey yönünde olduğuna göre, büyük kuvvet kuzey yönündedir. Dolayısıyla küçük kuvvet güney yönündedir.
Soru 4: Bir cisim üzerine etki eden zıt yönlü iki kuvvetten büyük olanı 45 N'dur. Bileşke kuvvet 15 N olduğuna göre ve cismin büyük kuvvet yönünde hareket ettiği bilindiğine göre, küçük kuvvetin büyüklüğü nedir?
a) 60 N
b) 30 N
c) 15 N
d) 10 N
Cevap: b) 30 N