Dengelenmiş kuvvet nedir Test 1

Bir asansör 3 m/s sabit hızla yükselirken içindeki 60 kg kütleli bir öğrenci için aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

A) Öğrenciye etki eden net kuvvet 600 N'dur
B) Öğrenciye etki eden net kuvvet 180 N'dur
C) Öğrenciye etki eden net kuvvet sıfırdır
D) Öğrenci dengelenmemiş kuvvetler etkisindedir

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

• Adım 1: Hızın Anlamı

Asansörün sabit hızla yükselmesi ne anlama geliyor? Sabit hız, asansörün hızının zamanla değişmediği anlamına gelir. Yani, asansör ne hızlanıyor ne de yavaşlıyor.

• Adım 2: Newton'ın Birinci Yasası (Eylemsizlik Yasası)

Newton'ın birinci yasası der ki: "Bir cisim üzerine etki eden net bir kuvvet yoksa, cisim duruyorsa durmaya devam eder, hareket halindeyse sabit hızla hareketine devam eder." Bu çok önemli!

• Adım 3: Net Kuvvet Kavramı

Net kuvvet, bir cisme etki eden tüm kuvvetlerin vektörel toplamıdır. Eğer net kuvvet sıfır ise, cisim dengededir. Dengede olmak, duruyor olmak veya sabit hızla hareket ediyor olmak anlamına gelir.

• Adım 4: Öğrenciye Etki Eden Kuvvetler

Öğrenciye etki eden iki temel kuvvet vardır:

• Yerçekimi kuvveti (ağırlık): Aşağı doğru etki eder ve büyüklüğü $mg$ kadardır. Burada $m = 60$ kg ve $g \approx 10$ m/s² (yerçekimi ivmesi) olarak alırsak, ağırlık $60 \times 10 = 600$ N olur.
• Asansörün zemininin öğrenciye uyguladığı tepki kuvveti: Yukarı doğru etki eder.
• Adım 5: Net Kuvvetin Hesaplanması

Asansör sabit hızla yükseldiğine göre, öğrenci de sabit hızla yükseliyor demektir. Bu durumda, öğrenciye etki eden net kuvvet sıfır olmalıdır (Newton'ın birinci yasası gereği). Eğer net kuvvet sıfır ise, yukarı doğru olan tepki kuvveti, aşağı doğru olan ağırlık kuvvetine eşit olmalıdır. Yani, tepki kuvveti de 600 N'dur.

• Adım 6: Seçeneklerin Değerlendirilmesi

Şimdi seçenekleri değerlendirelim:

• A) Öğrenciye etki eden net kuvvet 600 N'dur: Yanlış, net kuvvet sıfır olmalı.
• B) Öğrenciye etki eden net kuvvet 180 N'dur: Yanlış, net kuvvet sıfır olmalı.
• C) Öğrenciye etki eden net kuvvet sıfırdır: Doğru, çünkü asansör sabit hızla hareket ediyor.
• D) Öğrenci dengelenmemiş kuvvetler etkisindedir: Yanlış, öğrenci dengelenmiş kuvvetler etkisindedir.

Cevap C seçeneğidir.