Dengelenmiş Kuvvetler
Hareket eden bir cisimle ilgili şu soruları hiç düşündün mü?
- Sabit hızla giden bir araba neden yavaşlamaz veya hızlanmaz?
- Masanın üzerinde duran kitap neden hareket etmez?
Bu soruların cevabı dengelenmiş kuvvetler kavramında gizlidir.
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.
Bileşke Kuvvet (Net Kuvvet)
Bir cisme aynı anda birden fazla kuvvet etki edebilir. Bu kuvvetlerin yerini tutan, hepsinin toplam etkisini gösteren tek kuvvete bileşke kuvvet veya net kuvvet denir.
- Kuvvetler aynı yönlü ise toplanır.
- Kuvvetler zıt yönlü ise büyük olandan küçük olan çıkarılır.
Dengelenmiş Kuvvetler Ne Demektir?
Bir cisme etki eden bileşke kuvvet sıfır ise, bu kuvvetlere dengelenmiş kuvvetler denir. Yani, cisme etki eden tüm kuvvetler birbirini dengeler.
Bunu şöyle formüle edebiliriz:
\( F_{bileşke} = 0 \)
Dengelenmiş Kuvvetlerin Cisimlere Etkisi
Dengelenmiş kuvvetlerin etkisindeki bir cisim için iki durum söz konusudur:
- Duran Cisim Hareket Etmez: Eğer cisim başlangıçta duruyorsa, dengelenmiş kuvvetler etkisinde sonsuza kadar durmaya devam eder. Örneğin, masanın üzerindeki kitap. Yer çekimi kuvveti kitabı aşağı çeker, masanın tepki kuvveti ise yukarı doğrudur. Bu iki kuvvet eşit büyüklükte ve zıt yöndedir. Bileşke kuvvet sıfırdır, bu yüzden kitap hareket etmez.
- Hareketli Cisim Aynı Şekilde Hareketine Devam Eder: Eğer cisim başlangıçta sabit hızla hareket ediyorsa, dengelenmiş kuvvetler etkisinde aynı sabit hızla hareketine devam eder. Ne hızlanır ne de yavaşlar. Örneğin, sürtünmesiz bir yolda sabit hızla giden araba. Motorun ileri itme kuvveti ile hava direnci/sürtünme kuvveti birbirini dengeler. Bu yüzden arabanın hızı değişmez.
Özet
- Bileşke Kuvvet = 0 ise kuvvetler dengelenmiştir.
- Dengelenmiş kuvvetler cismin hareket durumunu değiştirmez.
- Cisim durmaya devam eder ya da sabit hızla hareket etmeye devam eder.
