Durmakta olan bir araba, sürtünmesiz bir yolda düzgün hızlanarak hareket etmektedir. Bu araba için aşağıdakilerden hangisi söylenebilir?
A) Üzerine etki eden net kuvvet sıfırdırSevgili öğrenciler, bu soruyu adım adım inceleyerek doğru cevabı bulalım. Fizikte hareket ve kuvvet arasındaki ilişkiyi anlamak çok önemlidir.
Öncelikle sorudaki anahtar ifadeye dikkat edelim: "düzgün hızlanarak hareket etmektedir." Bu ifade, arabanın hızının zamanla arttığı ve bu artışın sabit bir ivme (hızlanma) ile gerçekleştiği anlamına gelir. Yani, arabanın bir ivmesi ($a$) vardır ve bu ivme sıfır değildir ($a \neq 0$).
Şimdi Newton'un İkinci Hareket Yasası'nı hatırlayalım. Bu yasa der ki: Bir cisim üzerine etki eden net kuvvet ($F_{net}$), cismin kütlesi ($m$) ile ivmesinin ($a$) çarpımına eşittir. Yani, $F_{net} = m \cdot a$.
Eğer bir cismin ivmesi varsa ($a \neq 0$), o zaman üzerine etki eden net kuvvet de sıfır olamaz ($F_{net} \neq 0$). Çünkü kütle ($m$) her zaman pozitif bir değerdir.
Şimdi seçenekleri inceleyelim:
A) Üzerine etki eden net kuvvet sıfırdır: Eğer net kuvvet sıfır olsaydı ($F_{net} = 0$), Newton'un İkinci Yasası'na göre ivme de sıfır olurdu ($a = 0$). İvmenin sıfır olması, cismin ya durmaya devam etmesi ya da sabit hızla hareket etmesi anlamına gelir. Ancak soruda arabanın hızlandığı belirtiliyor. Bu nedenle A seçeneği yanlıştır.
B) Hızı sabit kalmaktadır: Hızın sabit kalması demek, hızda bir değişiklik olmaması, yani ivmenin sıfır olması demektir ($a = 0$). Oysa araba hızlanmaktadır. Bu nedenle B seçeneği yanlıştır.
C) Dengelenmiş kuvvetler etkisindedir: Dengelenmiş kuvvetler, bir cisim üzerine etki eden tüm kuvvetlerin bileşkesinin (net kuvvetin) sıfır olduğu durumu ifade eder. Net kuvvet sıfır olduğunda, cisim ya durur ya da sabit hızla hareket eder. Arabanın hızlandığı belirtildiği için bu seçenek de yanlıştır.
D) Dengelenmemiş kuvvet etkisindedir: Dengelenmemiş kuvvetler, bir cisim üzerine etki eden net kuvvetin sıfırdan farklı olduğu durumu ifade eder ($F_{net} \neq 0$). Newton'un İkinci Yasası'na göre, net kuvvet sıfırdan farklı olduğunda cisim ivmelenir ($a \neq 0$). Arabanın hızlandığı (ivmelendiği) belirtildiğine göre, üzerine etki eden kuvvetler dengelenmemiş olmalıdır. Bu nedenle D seçeneği doğrudur.
Cevap D seçeneğidir.
