Dengelenmiş kuvvet nedir Test 1

Bir öğrenci laboratuvarda sürtünmesiz yatay düzlemde duran bir cisme aynı doğrultuda ve zıt yönde iki kuvvet uyguluyor. Kuvvetler 15 N ve 15 N büyüklüğünde olduğunda cisim hareketsiz kalıyor. Öğrenci kuvvetlerden birini 20 N yaptığında cisim için ne söylenebilir?

A) Cisim dengelenmiş kuvvetler etkisinde kalır
B) Cismin ivmesi sıfır olur
C) Cisim sabit hızla hareket eder
D) Cisim ivmeli hareket yapar

Merhaba sevgili öğrenciler, bu soruyu adım adım ve anlaşılır bir şekilde çözelim:

• Adım 1: Başlangıç Durumu Analizi

İlk durumda, cisme uygulanan kuvvetler eşit ve zıt yönde (15 N ve 15 N). Bu durumda, net kuvvet sıfırdır. Net kuvvetin sıfır olması, cismin dengede olduğu anlamına gelir. Yani, cisim duruyorsa durmaya devam eder.

Matematiksel olarak ifade edersek: $F_{net} = 15 N - 15 N = 0 N$

• Adım 2: Kuvvetlerden Birinin Değiştirilmesi

Öğrenci, kuvvetlerden birini 20 N'a çıkarıyor. Bu durumda, kuvvetler artık eşit büyüklükte değil. Dolayısıyla, net kuvvet sıfırdan farklı olacaktır.

Yeni durumda net kuvveti hesaplayalım: $F_{net} = 20 N - 15 N = 5 N$

• Adım 3: Net Kuvvetin Etkisi

Net bir kuvvetin (5 N) olması, cismin artık dengede olmadığı anlamına gelir. Newton'ın ikinci yasasına göre, bir cisme net bir kuvvet uygulandığında, cisim ivmeli hareket yapar. İvme, net kuvvetle doğru orantılıdır ve kütle ile ters orantılıdır ($F = ma$).

• Adım 4: Seçeneklerin Değerlendirilmesi
• A) Cisim dengelenmiş kuvvetler etkisinde kalır: Yanlış, çünkü net bir kuvvet var.
• B) Cismin ivmesi sıfır olur: Yanlış, çünkü net bir kuvvet var ve bu da ivmeye neden olur.
• C) Cisim sabit hızla hareket eder: Yanlış, çünkü ivmeli hareket yapıyor. Sabit hızla hareket için net kuvvetin sıfır olması gerekir.
• D) Cisim ivmeli hareket yapar: Doğru, çünkü net bir kuvvet var ve bu da ivmeye neden olur.

Cevap D seçeneğidir.