Yatay bir düzlemde sabit 4 m/s hızla hareket eden bir cisim için aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
A) Cisme hiç kuvvet etki etmemektedir
B) Cisme etki eden net kuvvet sıfırdır
C) Cisim ivmelenmektedir
D) Cisme sadece bir kuvvet etki etmektedir
Merhaba sevgili öğrenciler, bu soruyu adım adım ve anlaşılır bir şekilde çözelim:
- Adım 1: Hız Kavramını Anlayalım
- Sabit hız, cismin hem süratinin (hızının büyüklüğü) hem de yönünün değişmediği anlamına gelir. Yani cisim ne hızlanıyor, ne yavaşlıyor, ne de yön değiştiriyor.
- Adım 2: İvme Kavramını Anlayalım
- İvme, bir cismin hızındaki değişimdir. Eğer hız sabitse, hızda bir değişim yoktur. Bu da ivmenin sıfır olduğu anlamına gelir. Matematiksel olarak, ivme $a = \frac{\Delta v}{\Delta t}$ şeklinde ifade edilir. Burada $\Delta v$ hızdaki değişimi, $\Delta t$ ise zamanı temsil eder. Sabit hızda $\Delta v = 0$ olduğundan $a = 0$ olur.
- Adım 3: Newton'ın 1. Yasası (Eylemsizlik Yasası)
- Newton'ın 1. yasası der ki: "Bir cisme etki eden net kuvvet sıfır ise, cisim duruyorsa durmaya devam eder, hareket halindeyse sabit hızla hareketine devam eder." Bu yasa, sorumuzdaki durumla birebir örtüşüyor.
- Adım 4: Seçenekleri Değerlendirelim
- A) Cisme hiç kuvvet etki etmemektedir: Bu yanlış olabilir. Cisme birden fazla kuvvet etki ediyor olabilir, ancak bu kuvvetlerin bileşkesi (net kuvvet) sıfır olmalıdır. Örneğin, sürtünme kuvveti ve uygulanan kuvvet birbirini dengeleyebilir.
- B) Cisme etki eden net kuvvet sıfırdır: İşte doğru cevap bu! Newton'ın 1. yasasına göre, sabit hızla hareket eden bir cisme etki eden net kuvvet sıfır olmalıdır.
- C) Cisim ivmelenmektedir: Yanlış. Çünkü sabit hızla hareket eden bir cismin ivmesi sıfırdır. İvme, hızdaki değişim demektir.
- D) Cisme sadece bir kuvvet etki etmektedir: Yanlış. Eğer cisme sadece bir kuvvet etki etseydi, bu kuvvetin etkisiyle cisim ivmelenirdi (hızı değişirdi). Sabit hızla hareket etmesi için net kuvvetin sıfır olması gerekir.
Bu nedenle, doğru cevap B seçeneğidir.
