Bir tenis oyuncusu, kendisine doğru gelen topa raketiyle vurduğunda topun yönü değişmektedir. Bu olayda kuvvetin yön değiştirici etkisi için aşağıdakilerden hangisi söylenebilir?
A) Kuvvet topun hızını artırır ama yönünü değiştirmez
B) Kuvvet topun hem hızını hem de yönünü değiştirir
C) Kuvvet sadece topun şeklini değiştirir
D) Kuvvet topun kütlesini değiştirir
Sevgili öğrenciler, bu soru kuvvetin hareket üzerindeki etkilerini anlamamız için harika bir örnek.
- Bir cisme uygulanan kuvvet, o cismin hareket durumunu değiştirebilir. Hareket durumu derken, cismin hızını (süratini), yönünü veya her ikisini birden kastediyoruz.
- Sorumuzdaki tenis topu örneğini ele alalım: Top oyuncuya doğru gelirken belirli bir hıza ve yöne sahiptir. Oyuncu raketiyle topa vurduğunda, raketi topa bir kuvvet uygular.
- Bu kuvvetin etkisiyle, topun yönü değişir. Soru metninde bu durum açıkça belirtilmiştir. Top, geldiği yönden farklı bir yöne doğru hareket etmeye başlar.
- Aynı zamanda, rakiple top arasındaki çarpışma anında uygulanan kuvvet, topun hızını da değiştirir. Oyuncu genellikle topu daha hızlı göndermek ister, bu da topun hızının artması demektir. Ancak topun hızı azalabilir veya tamamen durup başka yöne doğru hızlanabilir de. Önemli olan, hızının büyüklüğünün (süratinin) değişmesidir. Yani, topun hızı ya artar ya da azalır, ama kesinlikle bir değişim yaşar.
- Bu durumda, tenis topuna uygulanan kuvvet hem topun hareket yönünü değiştirmiş hem de topun hareket hızını (süratini) değiştirmiştir.
- Şimdi seçenekleri tek tek değerlendirelim:
- A) Kuvvet topun hızını artırır ama yönünü değiştirmez: Bu ifade yanlıştır. Soru metninde topun yönünün değiştiği açıkça belirtilmiştir.
- B) Kuvvet topun hem hızını hem de yönünü değiştirir: Bu ifade doğrudur. Tenis topuna uygulanan kuvvet, topun hem hareket yönünü değiştirir hem de hızının büyüklüğünü (süratini) artırır veya azaltır.
- C) Kuvvet sadece topun şeklini değiştirir: Kuvvet cisimlerin şeklini değiştirebilir (esneklik), ancak bu olayda asıl ve en belirgin etki topun hareket durumunun (hız ve yön) değişmesidir. Sadece şekil değişimi demek eksik ve yanlıştır.
- D) Kuvvet topun kütlesini değiştirir: Kuvvetin cismin kütlesini değiştirme gibi bir etkisi yoktur. Kütle, maddenin miktarıdır ve uygulanan kuvvetle değişmez.
Bu nedenle, tenis topuna uygulanan kuvvetin hem topun hızını hem de yönünü değiştirdiğini söyleyebiliriz.
Cevap B seçeneğidir.
