Dengelenmiş Kuvvetler
Fizikte, bir cisme etki eden kuvvetlerin bileşkesi sıfır ise, bu kuvvetlere dengelenmiş kuvvetler denir. Dengelenmiş kuvvetlerin etkisindeki bir cisim, hareket durumunu değiştirmez.
Dengelenmiş Kuvvetlerin Etkileri
Dengelenmiş kuvvetlerin bir cisme iki temel etkisi vardır:
- Durgun bir cisim durmaya devam eder: Eğer cisim başlangıçta hareketsiz ise (sıfır hızla), dengelenmiş kuvvetler etkisinde hâlâ hareketsiz kalır.
- Hareketli bir cisim sabit hızla hareketine devam eder: Eğer cisim başlangıçta hareketli ise, aynı hızı ve yönü koruyarak hareket eder. Yani sabit süratli doğrusal hareket (bir diğer adıyla düzgün doğrusal hareket) yapar.
Örnekler
- Masanın Üzerindeki Kitap: Bir kitaba etki eden yer çekimi kuvveti (ağırlık) ile masanın uyguladığı tepki kuvveti eşit büyüklükte ve zıt yöndedir. Bu iki kuvvet birbirini dengeler. Bu nedenle kitap masanın üzerinde hareketsiz durur.
- Sabit Hızla Giden Araba: Bir araba düz bir yolda sabit hızla giderken, motorun sağladığı itme kuvveti ile hava direnci ve sürtünme kuvvetlerinin toplamı birbirine eşittir. Kuvvetler dengelendiği için arabanın hızı değişmez.
- Halat Çekme Oyununda Beraberlik: İki takım halatı zıt yönlerde eşit kuvvetle çektiğinde, halatın üzerindeki net kuvvet sıfır olur. Halat hareket etmez veya sabit hızla hareket ediyorsa hızını korur.
Matematiksel İfade
Bir cisme etki eden tüm kuvvetlerin vektörel toplamına bileşke kuvvet (net kuvvet) denir ve \( \vec{F}_{net} \) ile gösterilir. Dengelenmiş kuvvetler için bu toplam sıfırdır:
\( \vec{F}_{net} = 0 \)
Bu durum, Newton'un birinci hareket yasası (Eylemsizlik Yasası) ile doğrudan ilişkilidir.
Dengelenmemiş Kuvvetler
Eğer bir cisme etki eden bileşke kuvvet sıfırdan farklı ise (\( \vec{F}_{net} \neq 0 \)), bu kuvvetlere dengelenmemiş kuvvetler denir. Dengelenmemiş kuvvetler cismin;
- Hızını değiştirir (cismi hızlandırır veya yavaşlatır).
- Hareket yönünü değiştirir.
- Hem hızını hem de yönünü aynı anda değiştirir.
Özetle, dengelenmiş kuvvetler bir cismin hareket durumunda değişikliğe neden olmaz.
