Bir cisim üzerine etki eden kuvvetler şekilde gösterilmiştir: Sağa doğru 12 N, sola doğru 7 N. Bu cisimle ilgili aşağıdakilerden hangisi yanlıştır?
A) Net kuvvet 5 N'durSevgili öğrenciler, bu soruyu çözmek için cisim üzerine etki eden kuvvetleri adım adım inceleyelim ve Newton'un hareket yasalarını hatırlayalım.
Şekilde verilen bilgilere göre cisme etki eden iki kuvvet bulunmaktadır:
Cisme zıt yönlerde etki eden kuvvetler olduğunda, net kuvveti bulmak için büyük kuvvetten küçük kuvveti çıkarırız. Net kuvvetin yönü, büyük kuvvetin yönüyle aynı olacaktır.
$F_{net} = F_{sağ} - F_{sol} = 12 \text{ N} - 7 \text{ N} = 5 \text{ N}$
Net kuvvet $5 \text{ N}$'dur ve yönü sağa doğrudur.
Newton'un İkinci Yasası'na göre, bir cisme etki eden net kuvvet sıfırdan farklı ise, cisim net kuvvetin yönünde ivmelenir ($F_{net} = ma$).
Bizim durumumuzda net kuvvet $5 \text{ N}$ (sıfırdan farklı) ve sağa doğru olduğu için, cisim sağa doğru ivmelenecektir.
Eğer bir cisme etki eden net kuvvet sıfır ise, cisim dengelenmiş kuvvetler etkisindedir. Bu durumda cisim ya durur ya da sabit hızla hareket eder.
Eğer bir cisme etki eden net kuvvet sıfırdan farklı ise, cisim dengelenmemiş kuvvetler etkisindedir ve ivmelenir.
Bizim durumumuzda net kuvvet $5 \text{ N}$ olduğu için (sıfırdan farklı), cisim dengelenmemiş kuvvetler etkisindedir.
Newton'un Birinci Yasası'na göre, bir cismin sabit hızla hareket edebilmesi veya durmaya devam edebilmesi için üzerine etki eden net kuvvetin sıfır olması gerekir.
Ancak biz net kuvveti $5 \text{ N}$ olarak bulduk. Net kuvvet sıfır olmadığı için cisim sabit hızla hareket edemez; aksine net kuvvet yönünde (sağa doğru) ivmelenmek zorundadır.
Bu analizler sonucunda, yanlış olan ifadenin D seçeneği olduğunu görüyoruz.
Cevap D seçeneğidir.