Bir yüzücü havuza atladığında aşağı doğru hareket ederken, aşağıdaki kuvvetlerden hangisi dengelenmemiştir?
A) Yerçekimi kuvveti
B) Suyun kaldırma kuvveti
C) Hava direnci
D) Sürtünme kuvveti
Sevgili öğrenciler, bu soru, bir cismin suya girdiğinde üzerine etki eden kuvvetleri ve bu kuvvetlerin denge durumunu anlamamızı istiyor. Bir yüzücü havuza atladığında aşağı doğru hareket ediyorsa, bu, aşağı yönlü kuvvetlerin yukarı yönlü kuvvetlerden daha büyük olduğu anlamına gelir. Yani, yüzücü üzerinde net bir aşağı yönlü kuvvet vardır ve bu da yüzücünün aşağı doğru hızlanmasına veya hareketine devam etmesine neden olur.
- Kuvvetlerin Dengelenmesi Ne Demektir? Bir cisme etki eden kuvvetler dengelenmişse, cisim ya durur ya da sabit hızla hareket eder. Eğer kuvvetler dengelenmemişse, cisim hızlanır veya yavaşlar (yani ivmeli hareket yapar). Sorumuzda yüzücü aşağı doğru hareket ettiğine göre, kuvvetler dengelenmemiştir ve net bir aşağı yönlü kuvvet vardır.
- A) Yerçekimi kuvveti: Yerçekimi kuvveti, her zaman cismi Dünya'nın merkezine doğru, yani aşağı yönde çeken kuvvettir. Yüzücü suya atladığında aşağı doğru hareket ediyorsa, bu, yerçekimi kuvvetinin (aşağı yönlü) suyun kaldırma kuvveti ve sürtünme kuvveti (yukarı yönlü) tarafından tamamen dengelenemediği anlamına gelir. Başka bir deyişle, yerçekimi kuvveti, aşağı yönlü hareketin ana nedenidir ve bu durumda "dengelenmemiş" olan kuvvettir çünkü etkisi tamamen ortadan kalkmamıştır, aksine baskındır ve aşağı yönlü ivmeye neden olur.
- B) Suyun kaldırma kuvveti: Suyun kaldırma kuvveti, her zaman cismi yukarı doğru iten kuvvettir. Yüzücü aşağı doğru hareket ederken bu kuvvet yukarı yönde etki eder ve yüzücünün aşağı inişini yavaşlatmaya çalışır. Kaldırma kuvveti, yerçekimi kuvvetini dengelemeye çalışan bir kuvvettir, ancak yüzücü aşağı hareket ettiğine göre, kaldırma kuvveti yerçekimini tam olarak dengeleyememiştir. Kaldırma kuvvetinin kendisi "dengelenmemiş" değildir; aksine, yerçekimi tarafından "dengelenmeye çalışılan" bir kuvvettir.
- C) Hava direnci: Yüzücü suya girdikten sonra, üzerine etki eden hava direnci kuvveti yok denecek kadar azdır. Hava direnci, yüzücü havada süzülürken önemli bir kuvvettir, ancak suyun içindeki hareket için geçerli değildir.
- D) Sürtünme kuvveti (Su direnci): Yüzücü suyun içinde hareket ederken, suyun ona uyguladığı bir sürtünme (direnç) kuvveti vardır. Bu kuvvet, her zaman hareket yönünün tersine, yani yüzücü aşağı doğru hareket ederken yukarı yönde etki eder. Tıpkı kaldırma kuvveti gibi, sürtünme kuvveti de yüzücünün aşağı inişini yavaşlatmaya çalışan, yukarı yönlü bir kuvvettir. Bu kuvvet de yerçekimini dengelemeye çalışan bir kuvvettir, kendisi "dengelenmemiş" değildir.
Özetle, yüzücü aşağı doğru hareket ediyorsa, aşağı yönlü kuvvetler (başta yerçekimi) yukarı yönlü kuvvetlerden (kaldırma ve sürtünme) daha büyüktür. Bu durumda, aşağı yönlü hareketin ana sorumlusu olan yerçekimi kuvveti, yukarı yönlü kuvvetler tarafından tam olarak dengelenememiştir. Bu yüzden yerçekimi kuvveti "dengelenmemiş" kuvvettir.
Cevap A seçeneğidir.
