Dengelenmemiş kuvvet örnekleri Test 2

Bir cisim üzerine etki eden iki kuvvet şekilde gösterilmiştir: 12 N sağa, 5 N sola.
Bu cisim için aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

A) Cisim sabit hızla hareket eder
B) Cisim sola doğru hareket eder
C) Cisim sağa doğru ivmelenir
D) Cisme etki eden net kuvvet sıfırdır

Sevgili öğrenciler, bu soruyu çözmek için öncelikle cisme etki eden net kuvveti bulmamız ve ardından Newton'ın hareket yasalarını uygulamamız gerekiyor. Adım adım ilerleyelim:

• Adım 1: Cisme Etki Eden Net Kuvveti Hesaplayalım
• Bir cisme zıt yönlerde etki eden kuvvetler olduğunda, net kuvveti bulmak için büyük kuvvetten küçük kuvveti çıkarırız ve yönünü büyük kuvvetin yönü olarak alırız.
• Sağa doğru etki eden kuvvet: $F_1 = 12 \text{ N}$
• Sola doğru etki eden kuvvet: $F_2 = 5 \text{ N}$
• Net kuvvet ($F_{net}$) bu iki kuvvetin farkı olacaktır: $F_{net} = F_1 - F_2$
• $F_{net} = 12 \text{ N} - 5 \text{ N} = 7 \text{ N}$
• Büyük kuvvet sağa doğru olduğu için, net kuvvetin yönü de sağa doğru olacaktır. Yani, cisme sağa doğru $7 \text{ N}$'luk bir net kuvvet etki etmektedir.
• Adım 2: Newton'ın Hareket Yasalarını Uygulayalım
• Newton'ın İkinci Hareket Yasası'na göre, bir cisme etki eden net kuvvet sıfırdan farklı ise, cisim bu net kuvvet yönünde ivmelenir. Bu yasa $F_{net} = ma$ şeklinde ifade edilir, burada $m$ cismin kütlesi, $a$ ise ivmesidir.
• Bizim durumumuzda, net kuvvet $F_{net} = 7 \text{ N}$ ve bu sıfırdan farklıdır. Bu durumda cisim mutlaka bir ivmeye sahip olacaktır ($a \neq 0$).
• İvmenin yönü, net kuvvetin yönü ile aynıdır. Net kuvvet sağa doğru olduğu için, cisim de sağa doğru ivmelenecektir.
• Adım 3: Seçenekleri Değerlendirelim
• A) Cisim sabit hızla hareket eder: Bir cismin sabit hızla hareket etmesi veya durması için üzerine etki eden net kuvvetin sıfır olması gerekir (Newton'ın Birinci Yasası). Bizim net kuvvetimiz $7 \text{ N}$ olduğu için bu seçenek yanlıştır.
• B) Cisim sola doğru hareket eder: Net kuvvet sağa doğru olduğu için, cisim sola doğru değil, sağa doğru ivmelenecektir. Cismin o anki hareket yönü ne olursa olsun, net kuvvet sağa doğru olduğu için ivme sağa doğrudur. Bu seçenek yanlıştır.
• C) Cisim sağa doğru ivmelenir: Hesaplamalarımız sonucunda net kuvvetin sağa doğru $7 \text{ N}$ olduğunu bulduk. Newton'ın İkinci Yasası'na göre, net kuvvetin yönü ivmenin yönü ile aynıdır. Dolayısıyla, cisim sağa doğru ivmelenecektir. Bu seçenek doğrudur.
• D) Cisme etki eden net kuvvet sıfırdır: Net kuvveti $7 \text{ N}$ olarak hesapladık, yani sıfır değildir. Bu seçenek yanlıştır.

Cevap C seçeneğidir.