Fizikte, bir cismin hareket durumunu değiştiren etkiye kuvvet denir. Kuvvetler dengeli veya dengesiz olabilir ve bu durum cismin nasıl hareket ettiğini doğrudan belirler.
Bir cisme aynı anda etki eden birden fazla kuvvetin tek bir kuvvet gibi gösterilmesine net kuvvet veya bileşke kuvvet denir. Kuvvetlerin yönü ve büyüklüğü net kuvveti belirler.
Bir cisme etki eden net kuvvet sıfır ise, bu kuvvetlere dengelenmiş kuvvetler denir.
Örnek: Masanın üzerinde duran bir kitaba etki eden yer çekimi kuvveti (ağırlık) ile masanın uyguladığı normal kuvvet birbirine eşit ve zıt yönlüdür. Bu nedenle net kuvvet sıfırdır ve kitap hareket etmez.
Bir cisme etki eden net kuvvet sıfırdan farklı ise, bu kuvvetlere dengelenmemiş kuvvetler denir.
Örnek 1: Halat çekme oyununda, bir takım diğerinden daha fazla kuvvet uygularsa, halat ve oyuncular kuvvetin büyük olduğu yönde ivmelenir ve hareket eder.
Örnek 2: Havaya atılan bir top, yer çekimi kuvvetinin (dengelenmemiş kuvvet) etkisiyle yavaşlar, durur ve sonra aşağı doğru ivmelenerek düşer.
| Özellik | Dengelenmiş Kuvvetler | Dengelenmemiş Kuvvetler |
|---|---|---|
| Net Kuvvet | Sıfır (\( F_{net} = 0 \)) | Sıfırdan farklı (\( F_{net} \neq 0 \)) |
| İvme | Sıfır (\( a = 0 \)) | Sıfırdan farklı (\( a \neq 0 \)) |
| Cismin Hareketi | Değişmez (Sabit hız veya hareketsizlik) | Değişir (Hızlanma, yavaşlama, yön değiştirme) |
Sonuç: Bir cismin hareket durumunun değişmesi için mutlaka üzerine dengelenmemiş bir net kuvvet etki etmelidir.
Soru 1: Bir masa üzerinde duran kitaba etki eden kuvvetlerle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?
a) Kitaba etki eden net kuvvet sıfırdan farklıdır
b) Kitap hareket ettiğine göre dengelenmemiş kuvvetler etki eder
c) Kitaba etki eden yerçekimi kuvveti ile masanın tepki kuvveti eşit büyüklüktedir
d) Kitabın ağırlığı masanın tepki kuvvetinden daha büyüktür
Cevap: c) Kitaba etki eden yerçekimi kuvveti ile masanın tepki kuvveti eşit büyüklüktedir
Çözüm: Duran bir cisme etki eden net kuvvet sıfırdır. Kitabın ağırlığı (yerçekimi) ile masanın uyguladığı tepki kuvveti eşit büyüklükte ve zıt yöndedir.
Soru 2: 20 N'luk sabit süratle düşey aşağı hareket eden bir paraşütçüye etki eden hava direnci kuvveti 8 N'dur. Buna göre paraşütçünün ağırlığı kaç Newton'dur?
a) 8 N
b) 12 N
c) 20 N
d) 28 N
Cevap: c) 20 N
Çözüm: Sabit süratle hareket eden bir cisme etki eden net kuvvet sıfırdır. Ağırlık aşağı yönde, hava direnci yukarı yöndedir. Ağırlık = Hava direnci olduğundan paraşütçünün ağırlığı 20 N'dur.
Soru 3: Doğu yönünde 15 N ve batı yönünde 8 N kuvvetin etkisindeki bir cisim hangi yönde ve kaç N'luk net kuvvetle hareket eder?
a) 7 N batı
b) 23 N doğu
c) 7 N doğu
d) 23 N batı
Cevap: c) 7 N doğu
Çözüm: Net kuvvet = 15 N (doğu) - 8 N (batı) = 7 N doğu yönündedir. Büyük kuvvetin yönünde net kuvvet oluşur.
Soru 4: Aşağıdaki durumların hangisinde cisme etki eden kuvvetler dengelenmiştir?
a) Havaya atılan topun yükselme anı
b) Yavaşlayan otomobil
c) Durağan haldeki bina
d) Durmakta olan arabanın harekete geçme anı
Cevap: c) Durağan haldeki bina
Çözüm: Dengelenmiş kuvvetler etkisindeki cisimler ya durur ya da sabit süratle hareket eder. Durağan haldeki binaya etki eden net kuvvet sıfırdır, bu nedenle kuvvetler dengelenmiştir.
