Duran bir cismi harekete geçiren kuvvet dengelenmiş midir Test 2

Yatay düzlemde duran bir kitaba etki eden kuvvetlerle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

A) Kitabın ağırlığı ile masa tarafından uygulanan tepki kuvveti dengelenmemiş kuvvetlerdir
B) Kitaba etki eden net kuvvet sıfırdan farklıdır
C) Kitap dengelenmiş kuvvetler etkisindedir
D) Kitap ivmeli hareket yapmaktadır

Sevgili öğrenciler, bu soruyu adım adım inceleyerek doğru cevaba ulaşalım. Bir cismin yatay düzlemde durması ne anlama geliyor, öncelikle bunu anlamak çok önemlidir.

• Durumun Analizi: Soru, yatay bir düzlemde duran bir kitaptan bahsediyor. "Duran" kelimesi, kitabın hızının sıfır olduğu ve bu hızın değişmediği anlamına gelir. Fizikte, bir cismin hızı değişmiyorsa (yani sabitse, ister sıfır isterse de belirli bir değer olsun), o cismin ivmesi sıfırdır ($a = 0$).
• Kitaba Etki Eden Kuvvetler: Kitaba iki temel kuvvet etki eder:

  Ağırlık (Yer Çekimi Kuvveti): Dünya'nın kitaba uyguladığı ve aşağı doğru yönelen kuvvettir. Bunu $F_g$ veya $W$ ile gösterebiliriz.
  Normal Kuvvet (Tepki Kuvveti): Masa yüzeyinin kitaba uyguladığı ve yukarı doğru, yüzeye dik olan kuvvettir. Bunu $N$ ile gösterebiliriz.

• Newton'un Hareket Yasaları: Newton'un İkinci Yasası'na göre, bir cisme etki eden net kuvvet, cismin kütlesi ile ivmesinin çarpımına eşittir: $F_{net} = m \cdot a$.
• Seçeneklerin Değerlendirilmesi:

  A) Kitabın ağırlığı ile masa tarafından uygulanan tepki kuvveti dengelenmemiş kuvvetlerdir: Kitap dikey doğrultuda hareket etmediği (ne yukarı ne aşağı gitmediği) için, dikey yöndeki net kuvvet sıfır olmalıdır. Bu durumda, aşağı yönlü ağırlık kuvveti ($F_g$) ile yukarı yönlü normal kuvvet ($N$) birbirini dengelemelidir. Yani, $N = F_g$. Bu kuvvetler birbirini dengelediği için dengelenmiş kuvvetlerdir. Dolayısıyla A seçeneği yanlıştır.

  B) Kitaba etki eden net kuvvet sıfırdan farklıdır: Kitap durduğu için ivmesi sıfırdır ($a = 0$). Newton'un İkinci Yasası'na göre ($F_{net} = m \cdot a$), eğer $a = 0$ ise, net kuvvet de sıfır olmalıdır ($F_{net} = m \cdot 0 = 0$). Dolayısıyla B seçeneği yanlıştır.

  C) Kitap dengelenmiş kuvvetler etkisindedir: Bir cisme etki eden net kuvvet sıfır olduğunda, o cisim dengelenmiş kuvvetler etkisindedir denir. Kitap durduğu için (ivmesi sıfır olduğu için) net kuvvet sıfırdır. Bu da kitabın dengelenmiş kuvvetler etkisinde olduğunu gösterir. Dolayısıyla C seçeneği doğrudur.

  D) Kitap ivmeli hareket yapmaktadır: İvmeli hareket, cismin hızının değişmesi (artması, azalması veya yön değiştirmesi) anlamına gelir. Soru, kitabın "duran" olduğunu belirtiyor, yani hızı sıfır ve değişmiyor. Bu durumda ivmesi de sıfırdır. Dolayısıyla D seçeneği yanlıştır.

Özetle, bir cisim duruyorsa veya sabit hızla hareket ediyorsa, ona etki eden net kuvvet sıfırdır ve bu durum, cismin dengelenmiş kuvvetler etkisinde olduğu anlamına gelir.

Cevap C seçeneğidir.