Bir cisme etki eden net kuvvet sıfır olduğunda aşağıdaki durumlardan hangisi kesinlikle gerçekleşir?
A) Cisim durur
B) Cisim sabit hızla hareket eder
C) Cisim sabit süratle hareket eder
D) Cismin hareket durumu değişmez
Sevgili öğrenciler, bu soru temel fizik prensiplerinden biri olan Newton'ın Birinci Hareket Yasası (Eylemsizlik Yasası) ile ilgilidir. Bir cisme etki eden net kuvvetin sıfır olması durumu, cismin hareketini anlamak için çok önemlidir.
- Newton'ın Birinci Hareket Yasası (Eylemsizlik Yasası): Bu yasa der ki, bir cisme etki eden net kuvvet sıfır ise, cisim başlangıçtaki hareket durumunu korur. Yani, eğer cisim duruyorsa durmaya devam eder; eğer belirli bir hızla hareket ediyorsa, o hızla (hem sürati hem de yönü değişmeden) hareketine devam eder.
- Net Kuvvet Sıfır Olunca Ne Olur? Fizikte, bir cisme etki eden net kuvvet sıfır olduğunda, cismin ivmesi de sıfır olur. Bunu $F_{net} = m \cdot a$ formülüyle ifade ederiz. Eğer $F_{net} = 0$ ise ve cismin kütlesi ($m$) sıfır olamayacağına göre, ivmesi ($a$) kesinlikle sıfır olmalıdır.
- İvme Sıfır Olunca Ne Anlama Gelir? İvme, hızdaki değişim oranıdır. Eğer bir cismin ivmesi sıfırsa, bu o cismin hızının değişmediği anlamına gelir. Hız, hem büyüklüğü (sürati) hem de yönü olan vektörel bir niceliktir. Dolayısıyla, hızın değişmemesi demek, hem süratinin hem de hareket yönünün sabit kalması demektir.
- Şimdi seçenekleri inceleyelim:
- A) Cisim durur: Bu her zaman doğru değildir. Eğer cisim başlangıçta hareket halindeyse ve net kuvvet sıfır olursa, hareketine sabit hızla devam eder, durmaz. Sadece başlangıçta duruyorsa durmaya devam eder.
- B) Cisim sabit hızla hareket eder: Bu ifade doğrudur. İvme sıfır olduğunda hız sabittir. "Durmak" durumu da aslında hızın sıfır olduğu ve bu sıfır hızın sabit kaldığı özel bir durumdur.
- C) Cisim sabit süratle hareket eder: Bu ifade de doğrudur, çünkü sabit hız demek sabit sürat demektir. Ancak, sabit süratle hareket eden bir cismin hızı sabit olmayabilir (örneğin, dairesel hareket yapan bir cismin sürati sabit olsa da yönü sürekli değiştiği için hızı değişir ve net bir kuvvete maruz kalır). Bu nedenle, "sabit hız" ifadesi "sabit sürat"ten daha kapsayıcı ve doğrudur.
- D) Cismin hareket durumu değişmez: Bu, en doğru ve en kapsayıcı ifadedir. "Hareket durumu", cismin hızını (hem süratini hem de yönünü) ifade eder. Net kuvvet sıfır olduğunda ivme sıfır olur ve hız değişmez. Bu da cismin hareket durumunun değişmediği anlamına gelir. İster başlangıçta duruyor olsun (hızı sıfır ve değişmez), isterse belirli bir hızla hareket ediyor olsun (hızı sabit kalır), her iki durumda da hareket durumu değişmez. Bu seçenek, Newton'ın Birinci Hareket Yasası'nın doğrudan bir tanımıdır.
Sonuç olarak, net kuvvet sıfır olduğunda cismin ivmesi sıfır olur, bu da hızının değişmediği anlamına gelir. Hızın değişmemesi, cismin hareket durumunun değişmemesi demektir. Bu ifade, hem duran hem de sabit hızla hareket eden cisimleri kapsayan en genel ve kesin doğrudur.
Cevap D seçeneğidir.
