Bir öğrenci aşağıdaki cisimlere eşit büyüklükte kuvvetler uyguluyor:
- Yerde duran topa tekme atma
- Sıkıştırılmış yayı serbest bırakma
- Havada duran balonu itme
- Masada duran kitabı itme
Hangi durumda cismin şeklinde kalıcı değişiklik gözlemlenir?
A) Yerde duran topa tekme atma
B) Sıkıştırılmış yayı serbest bırakma
C) Havada duran balonu itme
D) Masada duran kitabı itme
Bu soruda, bir öğrencinin farklı cisimlere uyguladığı eşit büyüklükteki kuvvetlerin, cisimlerin şeklinde kalıcı bir değişikliğe yol açıp açmadığını değerlendirmemiz isteniyor. Her bir seçeneği adım adım inceleyelim:
- A) Yerde duran topa tekme atma: Bir topa tekme attığımızda, top anlık olarak şekil değiştirebilir (ezilebilir veya basıklaşabilir). Ancak çoğu spor topu esnek malzemelerden yapıldığı için, kuvvet ortadan kalktığında eski şekline geri döner. Bu durum, genellikle kalıcı bir değişiklik değil, geçici bir esnek deformasyondur.
- B) Sıkıştırılmış yayı serbest bırakma: Bir öğrenci yayı sıkıştırmak için kuvvet uyguladığında, yay kısalır ve şekil değiştirir. Eğer uygulanan kuvvet, yayın esneklik sınırının ötesindeyse, yay eski orijinal uzunluğuna tam olarak geri dönemez ve kalıcı olarak kısalmış bir şekilde kalır. Bu duruma plastik deformasyon denir. Serbest bırakıldığında eski haline dönmemesi, kalıcı bir değişiklik olduğunu gösterir. Diğer seçeneklerdeki cisimlere uygulanan eşit büyüklükteki kuvvetlerin, yayda olduğu gibi kalıcı bir şekil değişikliğine neden olma olasılığı daha yüksektir.
- C) Havada duran balonu itme: Bir balonu ittiğimizde, balonun şekli anlık olarak değişir (ezilir veya uzar). Ancak balonlar çok esnek oldukları için, itme kuvveti ortadan kalktığında hızla eski şekillerine geri dönerler. Patlamadığı sürece, bu da geçici bir esnek deformasyondur.
- D) Masada duran kitabı itme: Bir kitabı ittiğimizde, kitabın konumu değişir (masanın üzerinde kayar). Ancak kitabın kendi şeklinde (sayfalarında veya kapağında) normal şartlarda herhangi bir değişiklik gözlenmez. Kitap, itme kuvvetiyle şekil değiştiren bir cisim değildir.
Bu değerlendirmelere göre, yayı esneklik sınırının ötesinde sıkıştırmak, cismin şeklinde kalıcı bir değişikliğe yol açabilecek en olası durumdur.
Cevap B seçeneğidir.
