Bir cisim sabit hızla düşeyde yukarı doğru hareket ediyor. Bu cisim için aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
A) Dengelenmiş kuvvetler etkisindedir
B) Dengelenmemiş kuvvetler etkisindedir
C) Üzerine hiç kuvvet etki etmemektedir
D) Net kuvvet hareket yönündedir
Sevgili öğrenciler, bu soruyu adım adım inceleyelim ve fizik prensiplerini kullanarak doğru cevabı bulalım.
-
Sorudaki Anahtar Bilgi: Cisim "sabit hızla" düşeyde yukarı doğru hareket ediyor. Fizikte "sabit hız" ifadesi çok önemlidir.
-
Hız ve İvme İlişkisi: Bir cismin hızı sabitse (yani hem sürati hem de yönü değişmiyorsa), o cismin ivmesi sıfırdır ($a = 0$). İvme, hızdaki değişimin bir ölçüsüdür. Hız değişmiyorsa, ivme de yoktur.
-
Newton'un İkinci Hareket Yasası: Bu yasa bize bir cisim üzerindeki net kuvvet ($F_{net}$), cismin kütlesi ($m$) ile ivmesinin ($a$) çarpımına eşit olduğunu söyler: $F_{net} = m \cdot a$.
-
Net Kuvvetin Hesaplanması: Mademki cismin ivmesi sıfır ($a = 0$), o zaman Newton'un İkinci Yasası'na göre cisim üzerindeki net kuvvet de sıfır olmalıdır: $F_{net} = m \cdot 0 = 0$.
-
Dengelenmiş Kuvvetler Kavramı: Bir cisim üzerindeki net kuvvet sıfır olduğunda, o cismin "dengelenmiş kuvvetler" etkisinde olduğunu söyleriz. Bu durum, cismin ya durduğu ya da sabit hızla hareket ettiği anlamına gelir. Bizim durumumuzda cisim sabit hızla hareket ediyor.
-
Seçeneklerin Değerlendirilmesi:
-
A) Dengelenmiş kuvvetler etkisindedir: Net kuvvet sıfır olduğu için bu ifade doğrudur.
-
B) Dengelenmemiş kuvvetler etkisindedir: Dengelenmemiş kuvvetler net bir ivmeye neden olurdu, bu da hızın değişmesi anlamına gelirdi. Oysa hız sabit. Bu nedenle yanlıştır.
-
C) Üzerine hiç kuvvet etki etmemektedir: Bu ifade yanlıştır. Cisim düşeyde hareket ettiği için yer çekimi kuvveti (aşağı doğru) mutlaka etki eder. Sabit hızla yukarı çıkabilmesi için yer çekimini dengeleyen yukarı yönlü bir kuvvet de olmalıdır. Önemli olan, bu kuvvetlerin birbirini dengelemesidir, yani net kuvvetin sıfır olmasıdır.
-
D) Net kuvvet hareket yönündedir: Eğer net kuvvet hareket yönünde olsaydı, cisim hızlanırdı. Oysa cisim sabit hızla hareket ediyor. Bu nedenle yanlıştır.
Bu analizler sonucunda, sabit hızla hareket eden bir cismin dengelenmiş kuvvetler etkisinde olduğunu anlıyoruz.
Cevap A seçeneğidir.
