Aşağıdaki durumlardan hangisinde dengelenmemiş kuvvet etki eder?
A) Duran bir araba
B) Sabit hızla düz yolda giden bisiklet
C) Yavaşlayan otobüs
D) Havada asılı duran balon
Sevgili öğrenciler, bu soruyu çözmek için öncelikle dengelenmiş ve dengelenmemiş kuvvet kavramlarını hatırlayalım:
- Dengelenmiş kuvvetler: Bir cisme etki eden tüm kuvvetlerin bileşkesi (net kuvvet) sıfır ise, bu kuvvetler dengelenmiştir. Dengelenmiş kuvvetlerin etkisindeki bir cisim ya durmaya devam eder ya da sabit hızla (düz bir yolda ve hızı değişmeden) hareket eder. Bu durumda cismin ivmesi sıfırdır.
- Dengelenmemiş kuvvetler: Bir cisme etki eden tüm kuvvetlerin bileşkesi (net kuvvet) sıfır değilse, bu kuvvetler dengelenmemiştir. Dengelenmemiş kuvvetlerin etkisindeki bir cisim ivmelenir. Yani cismin hızı değişir (hızlanır veya yavaşlar) ya da yönü değişir (dairesel hareket gibi).
Şimdi seçenekleri tek tek inceleyelim:
- A) Duran bir araba: Araba durduğu için hızı sıfırdır ve sabittir. Hızında herhangi bir değişiklik olmadığı için ivmesi sıfırdır. Bu durumda cisme etki eden net kuvvet sıfırdır, yani kuvvetler dengelenmiştir.
- B) Sabit hızla düz yolda giden bisiklet: "Sabit hızla düz yolda" ifadesi, bisikletin hızının hem büyüklüğünün hem de yönünün değişmediği anlamına gelir. Hız değişmediği için ivme sıfırdır. Bu durumda cisme etki eden net kuvvet sıfırdır, yani kuvvetler dengelenmiştir.
- C) Yavaşlayan otobüs: Otobüs yavaşladığı için hızının büyüklüğü değişmektedir (azalmaktadır). Hızdaki bu değişim, otobüsün bir ivmeye sahip olduğu anlamına gelir (negatif ivme veya yavaşlama). İvme varsa, cisme etki eden net kuvvet sıfır değildir, yani kuvvetler dengelenmemiştir.
- D) Havada asılı duran balon: Balon havada asılı duruyorsa, hızı sıfırdır ve sabittir. Hızında herhangi bir değişiklik olmadığı için ivmesi sıfırdır. Bu durumda cisme etki eden net kuvvet sıfırdır, yani kuvvetler dengelenmiştir.
Yukarıdaki analizlere göre, sadece yavaşlayan otobüs durumunda cismin hızı değişmekte ve bu da dengelenmemiş bir kuvvetin varlığını göstermektedir.
Cevap C seçeneğidir.
