Hızlanan bir araba için aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?
A) Arabanın üzerine etki eden net kuvvet sıfırdırMerhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruda, hızlanan bir arabanın fiziksel durumu hakkında doğru ifadeyi bulmamız isteniyor. Bir cismin "hızlanması" ne anlama geliyor, gelin bunu adım adım inceleyelim ve seçenekleri değerlendirelim.
Fizikte bir cismin "hızlanması", o cismin hızının zamanla değiştiği anlamına gelir. Hızın değişmesi, hem süratin artması/azalması hem de hareket yönünün değişmesi şeklinde olabilir. Bu değişim miktarına ise ivme denir. Yani, hızlanan bir arabanın ivmesi sıfırdan farklıdır ($a \neq 0$).
Newton'un İkinci Hareket Yasası, bir cismin üzerine etki eden net kuvvet ile cismin ivmesi arasındaki ilişkiyi açıklar. Bu yasa matematiksel olarak şu şekilde ifade edilir: $F_{net} = ma$.
Burada:
Bu denkleme göre, bir cismin ivmelenmesi ($a \neq 0$) için, o cisme etki eden net kuvvetin sıfırdan farklı ($F_{net} \neq 0$) olması gerekir. Sıfırdan farklı net kuvvete "dengelenmemiş kuvvet" denir.
Eğer net kuvvet sıfır olsaydı ($F_{net} = 0$), Newton'un İkinci Yasası'na göre arabanın ivmesi de sıfır olurdu ($a = 0$). İvmesi sıfır olan bir araba hızlanmaz, ya durur ya da sabit hızla hareket eder. Bu, sorudaki "hızlanan araba" tanımıyla çelişir. Dolayısıyla A seçeneği yanlıştır.
Yukarıda açıkladığımız gibi, "hızlanan" bir arabanın tanımı gereği ivmesi sıfırdan farklı olmalıdır ($a \neq 0$). İvmesi sıfır olan bir araba hızlanmaz. Dolayısıyla B seçeneği yanlıştır.
Newton'un İkinci Yasası'na göre, bir cismin ivmelenmesi ($a \neq 0$) için üzerine etki eden net kuvvetin sıfırdan farklı ($F_{net} \neq 0$) olması gerekir. Sıfırdan farklı net kuvvete "dengelenmemiş kuvvet" denir. Hızlanan bir araba ivmelendiği için, üzerine etki eden dengelenmemiş bir kuvvet olmalıdır. Bu ifade, "hızlanan araba" tanımıyla tamamen uyumludur. Dolayısıyla C seçeneği doğrudur.
Hızı sabit olan bir araba hızlanmıyor demektir, çünkü hızı değişmemektedir. Hızı sabit olan bir arabanın ivmesi sıfırdır ($a = 0$). Bu da sorudaki "hızlanan araba" tanımıyla çelişir. Dolayısıyla D seçeneği yanlıştır.
Sonuç olarak, hızlanan bir araba ivmeleniyor demektir ve ivmelenme için de mutlaka dengelenmemiş bir net kuvvetin var olması gerekir.
Cevap C seçeneğidir.
