Bir cisim üzerine etki eden net kuvvet sıfırdan farklı ise bu cisim için aşağıdakilerden hangisi kesinlikle doğrudur?
A) Hareket etmiyordur
B) Sabit hızla hareket ediyordur
C) Hızlanıyor veya yavaşlıyordur
D) Daima hızlanıyordur
Sevgili öğrenciler, bu soruyu çözmek için Newton'un İkinci Hareket Yasası'nı hatırlamamız gerekiyor. Bu yasa, bir cisim üzerine etki eden net kuvvet ile cismin kazandığı ivme arasındaki ilişkiyi açıklar.
- Newton'un İkinci Hareket Yasası: Bir cisim üzerine etki eden net kuvvet ($F_{net}$), cismin kütlesi ($m$) ile ivmesinin ($a$) çarpımına eşittir. Matematiksel olarak bunu $F_{net} = m \cdot a$ şeklinde ifade ederiz.
- Soruda bize cisim üzerine etki eden net kuvvetin sıfırdan farklı olduğu ($F_{net} \neq 0$) söyleniyor.
- Cismin kütlesi ($m$) her zaman pozitif bir değerdir ($m > 0$).
- Eğer $F_{net} \neq 0$ ve $m > 0$ ise, bu durumda cismin ivmesi ($a$) kesinlikle sıfırdan farklı olmalıdır ($a \neq 0$).
- İvme ($a$) ne anlama gelir? İvme, bir cismin hızının zamanla değişme oranıdır. Yani, ivmesi sıfırdan farklı olan bir cismin hızı değişiyordur. Hızın değişmesi, ya cismin süratinin (hız büyüklüğünün) artması (hızlanma), ya azalması (yavaşlama) ya da hareket yönünün değişmesi anlamına gelir.
Şimdi seçenekleri inceleyelim:
- A) Hareket etmiyordur: Eğer bir cisim hareket etmiyorsa, hızı sıfırdır ($v=0$). Hızı sıfır ve sabit olduğu için ivmesi de sıfırdır ($a=0$). Ancak biz ivmenin sıfırdan farklı olması gerektiğini bulduk. Dolayısıyla bu seçenek yanlıştır. Net kuvvet varsa, cisim ya hareket etmeye başlayacak ya da zaten hareket ediyorsa hızı değişecektir.
- B) Sabit hızla hareket ediyordur: Eğer bir cisim sabit hızla hareket ediyorsa, hızının büyüklüğü ve yönü değişmiyor demektir. Bu durumda ivmesi sıfırdır ($a=0$). Bu da bizim $a \neq 0$ sonucumuzla çelişir. Dolayısıyla bu seçenek de yanlıştır.
- D) Daima hızlanıyordur: Net kuvvet sıfırdan farklı olduğunda cisim ivme kazanır. Bu ivme, cismin hızını artırabilir (hızlanma) veya azaltabilir (yavaşlama). Örneğin, yukarı doğru atılan bir top yer çekimi kuvveti nedeniyle yavaşlar. Dolayısıyla cismin daima hızlandığını söylemek kesinlikle doğru değildir. Bu seçenek yanlıştır.
- C) Hızlanıyor veya yavaşlıyordur: Net kuvvet sıfırdan farklı ise cismin ivmesi sıfırdan farklıdır ($a \neq 0$). İvmesi sıfırdan farklı olan bir cismin hızı değişiyordur. Hız değişimi, cismin süratinin artması (hızlanma) veya azalması (yavaşlama) şeklinde olabilir. Ayrıca hızın yönü de değişebilir (örneğin dairesel hareket). Ancak, seçenekler arasında ivmenin doğrudan bir sonucu olan hız büyüklüğündeki değişimi en iyi ifade eden seçenek budur. Eğer bir cismin ivmesi varsa, hızının büyüklüğü artabilir (hızlanma) veya azalabilir (yavaşlama). Bu durum, net kuvvetin olduğu her durumda hızın değiştiğini ve bu değişimin hızlanma veya yavaşlama şeklinde olabileceğini kesin olarak belirtir.
Bu durumda, net kuvvet sıfırdan farklı olduğunda cismin ivmesi sıfırdan farklıdır ve bu da hızının değiştiği anlamına gelir. Hız değişimi, hızlanma veya yavaşlama şeklinde kendini gösterebilir.
Cevap C seçeneğidir.
