Masa üzerinde duran bir bardağa etki eden kuvvetlerle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?
A) Yerçekimi kuvveti ve masa tepki kuvveti dengelenmiştirSevgili öğrenciler,
Masa üzerinde duran bir bardağa etki eden kuvvetleri ve bu kuvvetlerin özelliklerini adım adım inceleyelim. Bir cisim masa üzerinde duruyorsa, hareket etmiyor demektir. Bu durum, cismin dengede olduğu anlamına gelir.
Bardağa etki eden temel kuvvetler şunlardır:
Bardak hareket etmediği (ivmelenmediği) için, üzerine etki eden net kuvvet sıfır olmalıdır. Bu, Newton'ın Birinci Hareket Yasası'nın bir sonucudur.
Şimdi seçenekleri tek tek inceleyelim:
Bardak aşağı düşmediği veya yukarı sıçramadığı için, aşağı yönlü yerçekimi kuvveti ile yukarı yönlü masa tepki kuvveti birbirini dengelemelidir. Yani, büyüklükleri eşit ve yönleri zıttır. Bu ifade doğrudur.
Bir cisim dengede ise (yani duruyorsa veya sabit hızla hareket ediyorsa), üzerine etki eden net kuvvet sıfırdır. Bardak masa üzerinde durduğu için net kuvvet sıfırdır. Bu ifade doğrudur.
Net kuvvetin sıfır olması durumu, cismin dengelenmiş kuvvetler etkisinde olduğu anlamına gelir. Bu ifade, B seçeneği ile aynı anlama gelir ve doğrudur.
Bu ifadeye dikkat edelim. Evet, bu özel durumda (masa üzerinde duran bardak) bardağa etki eden iki kuvvet vardır: yerçekimi kuvveti ($F_g$) ve masa tepki kuvveti ($F_N$). Ve bu iki kuvvetin büyüklükleri birbirine eşittir ($|F_g| = |F_N|$). Ancak "tüm kuvvetler eşit büyüklüktedir" ifadesi, genel bir prensip olarak her zaman doğru değildir.
Örneğin, bir cisim eğik düzlemde dengede duruyorsa, üzerine yerçekimi, tepki kuvveti ve sürtünme kuvveti etki eder. Bu üç kuvvetin vektörel toplamı sıfır olsa da, genellikle bu üç kuvvetin büyüklükleri birbirine eşit değildir. Dolayısıyla, "tüm kuvvetler eşit büyüklüktedir" ifadesi, dengelenmiş kuvvetler altında olan her cisim için geçerli bir genelleme değildir. Bu nedenle bu ifade yanlıştır.
Cevap D seçeneğidir.
