Kuvvet duran bir cismi nasıl etkiler Test 2

Bir cisim üzerine etki eden kuvvetler şekilde gösterilmiştir: F₁ = 10 N (sağa), F₂ = 6 N (sola), F₃ = 4 N (sola).
Cisim başlangıçta hareketsiz olduğuna göre, cisimle ilgili ne söylenebilir?

A) Cisim sağa doğru hareket eder
B) Cisim sola doğru hareket eder
C) Cisim hareketsiz kalır
D) Cismin hareketi için kütlesi bilinmelidir

Merhaba sevgili öğrenciler!

Bu soruda, bir cisim üzerine etki eden kuvvetleri ve bu kuvvetlerin cismin hareket durumu üzerindeki etkisini inceleyeceğiz. Fizikte kuvvetler, cisimlerin hareketini değiştiren etkilerdir. Bir cismin hareket durumunu belirlemek için üzerine etki eden tüm kuvvetlerin bileşkesini (net kuvveti) bulmamız gerekir.

• Adım 1: Kuvvetleri Yönlerine Göre Gruplandıralım.

  Öncelikle, cisim üzerine etki eden kuvvetleri yönlerine göre ayıralım:

  • Sağa doğru etki eden kuvvetler: $F_1 = 10 \text{ N}$
  • Sola doğru etki eden kuvvetler: $F_2 = 6 \text{ N}$ ve $F_3 = 4 \text{ N}$
• Adım 2: Aynı Yöndeki Kuvvetleri Toplayalım.

  Aynı yönde etki eden kuvvetler birbirini destekler ve toplanır:

  • Toplam sağa doğru kuvvet ($F_{sağ}$): $F_{sağ} = F_1 = 10 \text{ N}$
  • Toplam sola doğru kuvvet ($F_{sol}$): $F_{sol} = F_2 + F_3 = 6 \text{ N} + 4 \text{ N} = 10 \text{ N}$
• Adım 3: Net (Bileşke) Kuvveti Hesaplayalım.

  Net kuvvet, zıt yöndeki kuvvetlerin farkıdır. Hangi yöndeki kuvvet daha büyükse, net kuvvet o yönde olur. Eğer kuvvetler eşitse, net kuvvet sıfır olur:

  • $F_{net} = F_{sağ} - F_{sol}$
  • $F_{net} = 10 \text{ N} - 10 \text{ N} = 0 \text{ N}$

  Gördüğümüz gibi, cisim üzerine etki eden net kuvvet sıfırdır.

• Adım 4: Net Kuvvetin Anlamını Yorumlayalım.

  Fizikte, bir cisim üzerine etki eden net kuvvet sıfır ise, cismin hareket durumunda bir değişiklik olmaz. Bu duruma Newton'un Birinci Hareket Yasası (Eylemsizlik Yasası) denir:

  • Eğer cisim başlangıçta hareketsizse, hareketsiz kalmaya devam eder.
  • Eğer cisim başlangıçta sabit hızla hareket ediyorsa, sabit hızla hareket etmeye devam eder.

  Soruda cismin başlangıçta hareketsiz olduğu belirtilmiştir. Net kuvvet de sıfır olduğuna göre, cisim hareketsiz kalmaya devam edecektir.

• Adım 5: Seçenekleri Değerlendirelim.
  • A) Cisim sağa doğru hareket eder: Yanlış, net kuvvet sıfır.
  • B) Cisim sola doğru hareket eder: Yanlış, net kuvvet sıfır.
  • C) Cisim hareketsiz kalır: Doğru, net kuvvet sıfır ve cisim başlangıçta hareketsiz.
  • D) Cismin hareketi için kütlesi bilinmelidir: Yanlış, net kuvvet sıfır olduğunda cismin kütlesi hareket durumunu değiştirmez. Kütle, ancak net bir kuvvet olduğunda cismin ivmesini belirlemede rol oynar.

Bu adımları takip ederek, cisim üzerine etki eden net kuvvetin sıfır olduğunu ve dolayısıyla cismin hareketsiz kalacağını bulduk.

Cevap C seçeneğidir.