Denge ve Duran Cisimler
Bu konuyu anlamak için öncelikle kuvvet ve denge kavramlarını netleştirmeliyiz.
Kuvvet Nedir?
Kuvvet, duran bir cismi hareket ettirebilen, hareket halindeki bir cismi durdurabilen, cisimlerin hızını, yönünü veya şeklini değiştirebilen etkidir. Birimi Newton (N)'dur.
Denge Nedir?
Bir cisme etki eden net kuvvet (bileşke kuvvet) sıfır ise, o cisim dengededir. Bu durum iki şekilde gerçekleşebilir:
- Cisim duruyordur ve durmaya devam eder. (Denge Hali)
- Cisim sabit hızla hareket ediyordur ve etmeye devam eder. (Denge Hali)
Duran Bir Cisim ve Denge
Evet, duran bir cisme etki eden kuvvetler dengelenmiştir. Yani, cisme etki eden tüm kuvvetlerin bileşkesi sıfırdır.
Bunu şu formülle ifade edebiliriz:
\( \vec{F}_{net} = \vec{0} \)
Bu durumu günlük hayattan örneklerle açıklayalım:
- Masanın Üzerinde Duran Kitap:
- Kitaba aşağıya doğru bir yer çekimi kuvveti (ağırlık) etki eder.
- Masa ise kitaba eşit büyüklükte ve yukarıya doğru bir tepki kuvveti uygular.
- Bu iki kuvvet zıt yönlüdür ve büyüklükleri eşittir. Dolayısıyla birbirlerini dengelerler ve kitap hareket etmez.
- Duvara Dayalı Merdiven:
- Merdivene yer çekimi kuvveti etki eder.
- Yer, merdivene bir tepki kuvveti uygular.
- Duvardan kaymasını engelleyen bir sürtünme kuvveti ve duvarın uyguladığı bir tepki kuvveti daha vardır.
- Tüm bu kuvvetlerin bileşkesi sıfır olduğu için merdiven dengededir ve hareket etmez.
Önemli Çıkarım
Duran her cisim için net kuvvet sıfırdır. Ancak şuna dikkat etmek gerekir: Net kuvvetin sıfır olması, cisme hiç kuvvet etki etmediği anlamına gelmez. Sadece etki eden kuvvetlerin birbirini götürdüğü anlamına gelir.
Özetle:
- Duran bir cisim ⇒ Dengelenmiş kuvvetler
- Sabit hızla hareket eden cisim ⇒ Dengelenmiş kuvvetler
- Hızlanan veya yavaşlayan cisim ⇒ Dengelenmemiş kuvvetler
