Merhaba sevgili öğrenciler! Bu soruda, dikey olarak yukarı fırlatılan bir tenis topunun hareketini inceliyoruz ve bu hareket boyunca topa sürekli etki eden kuvveti bulmaya çalışıyoruz. Hadi adım adım bu durumu analiz edelim:
- Bir cisim havada hareket ederken veya dururken üzerine etki eden kuvvetleri düşünmeliyiz. Top fırlatıldıktan sonra, el ile teması kesilir ve artık kendi başına hareket eder.
- A) Hava direnci: Hava direnci, bir cisim hava içinde hareket ederken hareket yönünün tersine etki eden bir kuvvettir. Top yükselirken aşağı doğru, alçalırken yukarı doğru etki eder. Ancak, top tam tepe noktasına ulaştığında anlık olarak durur (hızı sıfır olur). Bu anlık durma sırasında, topun havaya göre bir hareketi olmadığı için hava direnci de sıfır olur. Dolayısıyla, hava direnci topa her zaman etki etmez.
- B) Yerçekimi kuvveti: Yerçekimi kuvveti (ağırlık), Dünya'nın kütlesi nedeniyle topa uyguladığı çekim kuvvetidir. Bu kuvvet, topun kütlesi olduğu sürece ve Dünya'nın çekim alanı içinde olduğu sürece her zaman topa doğru, yani aşağı yönde etki eder. Top yükselirken de, tepe noktasında anlık olarak dururken de, alçalırken de yerçekimi kuvveti sürekli olarak topa etki eder. Bu kuvvet, topun hareket durumundan (hızlı, yavaş, duruyor) bağımsızdır.
- C) İtme kuvveti: "İtme kuvveti" genellikle topa ilk hareketi veren, fırlatma anındaki kuvvettir. Bu kuvvet, top elden veya rakattan ayrıldığı anda sona erer. Top havada yükselirken veya alçalırken bu itme kuvveti artık topa etki etmez.
- D) Normal kuvvet: Normal kuvvet, bir yüzeyin kendisine temas eden cisme uyguladığı dik kuvvettir. Top havada hareket ederken herhangi bir yüzeyle temas halinde değildir. Dolayısıyla, top havada olduğu sürece normal kuvvet etki etmez.
Bu analizlere göre, top havada yükselirken de, tepe noktasında da, alçalırken de sürekli olarak etki eden tek kuvvet yerçekimi kuvvetidir.
Cevap B seçeneğidir.
