Dengelenmemiş Kuvvet Nedir?
Bir cisme etki eden kuvvetlerin bileşkesi sıfır değilse, bu duruma dengelenmemiş kuvvet denir. Dengelenmemiş kuvvet, bir cismin hareket durumunu değiştirir. Yani duran bir cismi hareket ettirir, hareket eden bir cismi durdurabilir, hızını veya yönünü değiştirebilir.
Dengelenmiş ve Dengelenmemiş Kuvvetlerin Karşılaştırılması
- Dengelenmiş Kuvvetler: Bir cisme etki eden net kuvvet sıfırdır (\( \Sigma F = 0 \)). Bu durumda cisim:
- Eğer duruyorsa, durmaya devam eder (sükunet halinde kalır).
- Eğer hareket halindeyse, sabit hızla hareketine devam eder.
- Dengelenmemiş Kuvvetler: Bir cisme etki eden net kuvvet sıfırdan farklıdır (\( \Sigma F \neq 0 \)). Bu durumda cisim:
- İvme kazanır. Yani hızlanır, yavaşlar veya yön değiştirir.
Dengelenmemiş Kuvvetin Etkileri
Dengelenmemiş bir kuvvetin cisimler üzerinde üç temel etkisi vardır:
- Duran Bir Cismi Hareket Ettirebilir:
Yerde duran bir topa vurduğunuzda, top üzerinde dengelenmemiş bir kuvvet oluşturursunuz. Bu kuvvet, topun harekete geçmesine ve hızlanmasına neden olur.
- Hareket Halindeki Bir Cismi Durabilir:
Yuvarlanan bir top, sürtünme kuvveti nedeniyle zamanla yavaşlar ve durur. Sürtünme kuvveti, topun hareketine zıt yönde etki eden bir dengelenmemiş kuvvettir.
- Hareket Halindeki Bir Cismin Hızını veya Yönünü Değiştirebilir:
Futbolcunun hareket halindeki topa vurması, topun hem hızını hem de yönünü değiştirir. Bu da dengelenmemiş bir kuvvetin sonucudur.
Matematiksel İfade: Newton'un İkinci Hareket Yasası
Dengelenmemiş kuvvetin en net açıklaması Newton'un İkinci Yasası ile verilir. Bu yasa, bir cismin ivmesinin, cisme etki eden net kuvvetle doğru orantılı, cismin kütlesiyle ise ters orantılı olduğunu söyler.
Formülü: \( F_{net} = m \cdot a \)
Burada;
- \( F_{net} \): Cisme etki eden net kuvvet (N)
- \( m \): Cismin kütlesi (kg)
- \( a \): Cismin ivmesi (m/s²)
Bu formülden de anlaşılacağı gibi, net kuvvet (\( F_{net} \)) sıfır değilse, cisim mutlaka bir ivmeye (\( a \)) sahip olacaktır. Yani ya hızlanacak, ya yavaşlayacak ya da yön değiştirecektir.
Günlük Hayattan Örnekler
- Fren Yapan Araba: Araba fren yaptığında, tekerlekler ile yol arasında oluşan sürtünme kuvveti, dengelenmemiş bir kuvvettir ve aracın yavaşlayarak durmasını sağlar.
- Kalkış Yapan Uçak: Uçağın motorları, onu ileri iten kuvveti oluşturur. Bu kuvvet, hava direnci ve sürtünmeden daha büyük olduğu için (dengelenmemiş kuvvet) uçak hızlanır ve havalanır.
- Salıncakta Sallanmak: Salıncağı ittiğinizde, ona dengelenmemiş bir kuvvet uygularsınız. Bu kuvvet salıncağın hızlanmasına ve daha yükseğe çıkmasına neden olur.
