Sabit hızla giden bir cisme etki eden kuvvetler nelerdir Test 2

Yatay bir düzlemde sabit hızla hareket eden bir cisim için;
I. Net kuvvet sıfırdır
II. İvme sıfırdır
III. Hareket yönünde uygulanan kuvvet, hareket yönüne zıt kuvvetlere eşittir
Yukarıdaki ifadelerden hangileri doğrudur?

A) Yalnız I
B) I ve II
C) II ve III
D) I, II ve III

Sevgili öğrenciler, bu soruyu adım adım inceleyerek doğru cevabı bulalım. Soruda, yatay bir düzlemde sabit hızla hareket eden bir cisimden bahsediliyor. Bu ifade, fiziksel durumu anlamamız için anahtar noktadır.

• Sabit Hız Ne Demektir?
  • Bir cismin sabit hızla hareket etmesi demek, hem hızının büyüklüğünün (süratinin) hem de hareket yönünün değişmediği anlamına gelir.
  • Fizikte, hızın değişmemesi demek, ivmenin sıfır olması demektir.
• İfadeleri Tek Tek İnceleyelim:
• I. Net kuvvet sıfırdır
  • Newton'un İkinci Hareket Yasası'na göre, bir cisme etki eden net kuvvet, cismin kütlesi ($m$) ile ivmesinin ($a$) çarpımına eşittir: $F_{net} = ma$.
  • Yukarıda belirttiğimiz gibi, sabit hızla hareket eden bir cismin ivmesi ($a$) sıfırdır.
  • Eğer $a = 0$ ise, o zaman $F_{net} = m \times 0 = 0$ olur.
  • Yani, cisme etki eden net kuvvet sıfırdır. Bu ifade doğrudur.
• II. İvme sıfırdır
  • İvme, hızdaki değişim oranıdır. Matematiksel olarak $a = \frac{\Delta v}{\Delta t}$ şeklinde ifade edilir.
  • Cisim sabit hızla hareket ettiğine göre, hızında herhangi bir değişim ($\Delta v$) yoktur. Yani $\Delta v = 0$.
  • Bu durumda, ivme ($a$) da sıfır olmak zorundadır.
  • Bu ifade de doğrudur.
• III. Hareket yönünde uygulanan kuvvet, hareket yönüne zıt kuvvetlere eşittir
  • Birinci ve ikinci ifadelerden anladığımız gibi, cisim sabit hızla hareket ettiğinde net kuvvet sıfırdır ($F_{net} = 0$).
  • Net kuvvetin sıfır olması demek, cisme etki eden tüm kuvvetlerin birbirini dengelemesi demektir.
  • Yatay düzlemde hareket eden bir cisim için, hareket yönünde uygulanan bir kuvvet (örneğin itme veya çekme kuvveti) varsa, bu kuvveti dengeleyen ve hareket yönüne zıt yönde etki eden kuvvetler (örneğin sürtünme kuvveti veya hava direnci) de olmalıdır.
  • Eğer bu kuvvetler birbirine eşit büyüklükte olmasaydı, net bir kuvvet oluşur ve cismin hızı değişirdi (yani ivmeli hareket ederdi).
  • Sabit hızla hareket için kuvvetlerin dengede olması şarttır. Bu ifade de doğrudur.

Sonuç olarak, verilen üç ifade de sabit hızla hareket eden bir cisim için geçerli ve doğrudur.

Cevap D seçeneğidir.