6. Sınıf Dengelenmiş ve Dengelenmemiş Kuvvetler Arasındaki Fark Nedir? Test 2

Yatay düzlemde durmakta olan 8 kg kütleli bir cisme 20 N ve 12 N'luk iki kuvvet zıt yönlerde uygulanıyor.
Cismin ivmesi kaç m/s² olur?

A) 0,5
B) 1
C) 1,5
D) 2

Merhaba sevgili öğrenciler!

Bu soruda, bir cisme etki eden kuvvetlerin ve cismin kütlesinin bilindiği durumlarda cismin ivmesini nasıl bulacağımızı adım adım öğreneceğiz. Fizikteki temel prensiplerden biri olan Newton'ın İkinci Yasası'nı kullanarak bu problemi kolayca çözebiliriz. Haydi başlayalım!

• Adım 1: Verilen Bilgileri Belirleyelim.

  Öncelikle soruda bize hangi bilgilerin verildiğini net bir şekilde yazalım:

  • Cismin kütlesi ($m$) = $8 \text{ kg}$
  • Birinci kuvvet ($F_1$) = $20 \text{ N}$
  • İkinci kuvvet ($F_2$) = $12 \text{ N}$
  • Kuvvetler zıt yönlerde uygulanıyor.
  • Bizden istenen: Cismin ivmesi ($a$) kaç $m/s^2$ olur?
• Adım 2: Cisme Etki Eden Net Kuvveti (Bileşke Kuvveti) Bulalım.

  Bir cisme birden fazla kuvvet etki ettiğinde, cismin hareketini belirleyen bu kuvvetlerin bileşkesi yani net kuvvettir ($F_{net}$). Kuvvetler zıt yönlerde uygulandığında, net kuvveti bulmak için büyük kuvvetten küçük kuvveti çıkarırız. Çünkü zıt yönlü kuvvetler birbirini zayıflatır.

  • $F_{net} = F_1 - F_2$ (Büyük kuvvetten küçük kuvveti çıkarıyoruz)
  • $F_{net} = 20 \text{ N} - 12 \text{ N}$
  • $F_{net} = 8 \text{ N}$

  Demek ki cisme $8 \text{ N}$ büyüklüğünde bir net kuvvet etki ediyor.

• Adım 3: Newton'ın İkinci Yasasını Uygulayalım.

  Newton'ın İkinci Yasası, bir cisme etki eden net kuvvetin, cismin kütlesi ile ivmesinin çarpımına eşit olduğunu söyler. Bu yasa, $F_{net} = m \cdot a$ şeklinde ifade edilir.

  Biz ivmeyi ($a$) bulmak istediğimiz için bu formülü ivme cinsinden düzenleyebiliriz:

  • $a = \frac{F_{net}}{m}$
• Adım 4: İvme Değerini Hesaplayalım.

  Şimdi bulduğumuz net kuvvet ve bize verilen kütle değerlerini formülde yerine koyarak ivmeyi hesaplayalım:

  • $a = \frac{8 \text{ N}}{8 \text{ kg}}$
  • $a = 1 \text{ m/s}^2$

  Gördüğünüz gibi, cismin ivmesi $1 \text{ m/s}^2$ olarak bulunur.

Bu durumda, cismin ivmesi $1 \text{ m/s}^2$ olur.

Cevap B seçeneğidir.