Kuvvet nedir Test 2

Kütlesi 0,5 kg olan bir cisim, sürtünmesiz yatay düzlemde $F = 2t + 1$ (N) kuvvetiyle çekiliyor (t saniye cinsindendir). Cismin 2. saniyedeki ivmesi kaç m/s²'dir?

A) 5
B) 6
C) 8
D) 10

Sevgili öğrenciler, bu soruda bir cismin zamana bağlı bir kuvvetin etkisiyle kazandığı ivmeyi bulacağız. Fizikteki temel prensiplerden biri olan Newton'ın İkinci Yasası'nı kullanarak bu problemi adım adım çözelim.

• 1. Adım: Verilenleri Belirleyelim ve Ne Aradığımızı Anlayalım

  Soruda bize verilen bilgiler şunlardır:

  Cismin kütlesi ($m$) = $0,5$ kg

  Cisme etki eden kuvvet ($F$) = $2t + 1$ (N)

  Kuvvetin uygulandığı an ($t$) = $2$ saniye

  Bizden istenen ise cismin $2$. saniyedeki ivmesidir ($a$).

• 2. Adım: $2$. Saniyedeki Kuvveti Hesaplayalım

  Kuvvetin formülü $F = 2t + 1$ olarak verilmiş. Cismin $2$. saniyedeki ivmesini bulmak için öncelikle bu andaki kuvvetin değerini hesaplamamız gerekiyor. Bunun için $t = 2$ değerini kuvvet denkleminde yerine koyalım:

  $F = 2(2) + 1$

  $F = 4 + 1$

  $F = 5$ N

  Yani, $2$. saniyede cisme etki eden kuvvet $5$ Newton'dur.

• 3. Adım: Newton'ın İkinci Yasasını Uygulayalım

  Newton'ın İkinci Yasası, bir cisme etki eden net kuvvetin, cismin kütlesi ile ivmesinin çarpımına eşit olduğunu söyler. Formülü şöyledir:

  $F = m \cdot a$

  Burada $F$ net kuvvet, $m$ kütle ve $a$ ivmedir. Sürtünmesiz bir düzlemde olduğumuz için, hesapladığımız $F$ değeri net kuvvettir.

  Şimdi bildiğimiz değerleri formülde yerine koyalım:

  $F = 5$ N

  $m = 0,5$ kg

  $5 = 0,5 \cdot a$

• 4. Adım: İvmeyi Hesaplayalım

  Denklemimizi $a$ için çözelim:

  $5 = 0,5 \cdot a$

  $a = \frac{5}{0,5}$

  $a = \frac{5}{\frac{1}{2}}$

  $a = 5 \cdot 2$

  $a = 10$ m/s²

  Buna göre, cismin $2$. saniyedeki ivmesi $10$ m/s²'dir.

Cevap D seçeneğidir.