Dengelenmiş ve dengelenmemiş kuvvetler 6. sınıf fen bilimleri

Question

Bu konuyu anlamakta biraz zorlanıyorum. Dengelenmiş kuvvetlerde cisim duruyorsa nasıl hareket etmiyor, ya da sabit hızla gidiyorsa nasıl hızlanmıyor? Dengelenmemiş kuvvetlerde ise net kuvvetin hareketi nasıl değiştirdiğini tam olarak kavrayamadım.

Answer 1

Dengelenmiş ve Dengelenmemiş Kuvvetler

Günlük hayatta cisimleri hareket ettirmek için kuvvet uygularız. Kuvvetlerin bir cismin hareketi üzerindeki etkisini anlamak için onların dengeli olup olmadığına bakarız.

Net Kuvvet (Bileşke Kuvvet)

Bir cisme aynı anda birden fazla kuvvet etki edebilir. Bu kuvvetlerin hepsinin yerine geçen tek kuvvete net kuvvet veya bileşke kuvvet denir.

• Kuvvetler aynı yönlü ise toplanır.
• Kuvvetler zıt yönlü ise büyük olandan küçük olan çıkarılır.

Dengelenmiş Kuvvetler

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

Özellikleri:

• Net kuvvet sıfırdır (\( F_{net} = 0 \)).
• Duran bir cisim dengelenmiş kuvvetler etkisindeyse sonsuza kadar durmaya devam eder.
• Hareketli bir cisim dengelenmiş kuvvetler etkisindeyse sabit süratle hareketine devam eder.
• Cismin hareket durumunda değişiklik olmaz.

Örnek:

• Masanın üzerinde duran kitap (Yer çekimi kuvveti ile masanın uyguladığı tepki kuvveti birbirini dengeler).
• Sabit süratle giden araba (Motor kuvveti ile sürtünme kuvveti birbirini dengeler).
• İki kişinin eşit kuvvetle ip çekme oyununda ipi hareket ettirememesi.

Dengelenmemiş Kuvvetler

Bir cisme etki eden net kuvvet sıfırdan farklı ise bunlara dengelenmemiş kuvvetler denir.

Özellikleri:

• Net kuvvet sıfırdan farklıdır (\( F_{net} \neq 0 \)).
• Cismin süratinde veya hareket yönünde bir değişiklik olur.
• Duran bir cisim harekete başlar.
• Hareketli bir cisim hızlanır, yavaşlar veya yön değiştirir.

Örnek:

• Harekete başlayan top (Net kuvvet topun hareket yönündedir).
• Frenine basılan bisiklet (Net kuvvet hareket yönünün tersinedir, bisiklet yavaşlar).
• Viraja giren araba (Net kuvvet hareket yönünü değiştirir).
• İki kişinin ip çekme oyununda, birinin diğerinden daha fazla kuvvet uygulayıp ipi kendine çekmesi.

Özet

Aşağıdaki tabloyu inceleyerek konuyu özetleyebiliriz:

• Dengelenmiş Kuvvetler:
  • Net Kuvvet = 0
  • Hareket durumu değişmez.
• Dengelenmemiş Kuvvetler:
  • Net Kuvvet ≠ 0
  • Hareket durumu değişir (Hızlanma, yavaşlama, yön değiştirme).

Answer 2

Dengelenmiş ve Dengelenmemiş Kuvvetler Çözümlü Test Soruları

Soru 1: Bir masa üzerinde duran kitaba etki eden kuvvetlerle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?
a) Kitaba etki eden net kuvvet sıfırdır
b) Kitap hareket ettiği için dengelenmemiş kuvvet vardır
c) Yer çekimi kuvveti daha büyüktür
d) Sürtünme kuvveti yoktur
Cevap: a) Kitaba etki eden net kuvvet sıfırdır
Çözüm: Masada duran kitap sabit hızlı hareket etmediği için (durmakta olduğu için) üzerine etki eden net kuvvet sıfırdır. Yer çekimi kuvveti ile masanın uyguladığı tepki kuvveti birbirine eşittir.

Soru 2: 20 N'luk sabit sürtünme kuvvetinin olduğu yatay bir zeminde duran bir cisme yatay doğrultuda 35 N'luk kuvvet uygulanıyor. Cisim hangi yönde ve ne büyüklükte net kuvvet etkisinde hareket eder?
a) 15 N - kuvvet yönünde
b) 55 N - kuvvet yönünde
c) 15 N - zıt yönde
d) 0 N - hareket etmez
Cevap: a) 15 N - kuvvet yönünde
Çözüm: Net kuvvet = Uygulanan kuvvet - Sürtünme kuvveti = 35 N - 20 N = 15 N. Net kuvvet uygulanan kuvvet yönünde olduğu için cisim bu yönde hareket eder.

Soru 3: Aşağıdaki durumların hangisinde dengelenmiş kuvvetler söz konusudur?
a) Havaya atılan topun yükselmesi
b) Yokuş aşağı yavaşlayan araba
c) Sabit hızla düz yolda giden bisiklet
d) Yeşil ışık yanınca hareket eden otomobil
Cevap: c) Sabit hızla düz yolda giden bisiklet
Çözüm: Sabit hızla hareket eden cisimlerde net kuvvet sıfırdır. Motor kuvveti ile sürtünme kuvveti birbirini dengeler, bu nedenle dengelenmiş kuvvetler söz konusudur.

Soru 4: Bir cisim üzerine etki eden kuvvetlerle ilgili aşağıdaki bilgiler veriliyor:
- Yer çekimi kuvveti: 50 N aşağı yönde
- Yüzey tepki kuvveti: 50 N yukarı yönde
- İtme kuvveti: 30 N sağa doğru
- Sürtünme kuvveti: 10 N sola doğru
Buna göre cisim için hangisi söylenebilir?
a) Sadece düşeyde dengelenmiş kuvvet vardır
b) Sadece yatayda dengelenmiş kuvvet vardır
c) Hem düşeyde hem yatayda dengelenmiş kuvvet vardır
d) Hiçbir yönde dengelenmiş kuvvet yoktur
Cevap: a) Sadece düşeyde dengelenmiş kuvvet vardır
Çözüm: Düşeyde: 50 N - 50 N = 0 N (dengelenmiş)
Yatayda: 30 N - 10 N = 20 N sağa (dengelenmemiş)
Bu nedenle sadece düşey doğrultuda dengelenmiş kuvvet vardır.