Sevgili öğrenciler, bu soruyu çözmek için fiziğin temel yasalarından biri olan Newton'un İkinci Hareket Yasası'nı hatırlamamız gerekiyor.
- Newton'un İkinci Yasası der ki: Bir cisim üzerine etki eden net kuvvet (toplam kuvvet), cismin kütlesi ile ivmesinin çarpımına eşittir. Matematiksel olarak bunu $\vec{F}_{net} = m\vec{a}$ şeklinde ifade ederiz. Burada $\vec{F}_{net}$ net kuvveti, $m$ cismin kütlesini ve $\vec{a}$ ise cismin ivmesini temsil eder.
- İvme (hızlanma), bir cismin hızındaki değişimi ifade eder. Eğer bir cismin hızı değişiyorsa (hızlanıyorsa, yavaşlıyorsa veya yön değiştiriyorsa), o cismin bir ivmesi vardır.
- Şimdi sorumuzdaki duruma bakalım: "Bir cisim üzerine etki eden net kuvvet sıfırdan farklı ise..." Yani $\vec{F}_{net} \neq 0$ durumu söz konusu.
- Eğer net kuvvet sıfırdan farklıysa ($\vec{F}_{net} \neq 0$), Newton'un İkinci Yasası'na göre cismin ivmesi de sıfırdan farklı olmak zorundadır ($\vec{a} \neq 0$). Çünkü cismin kütlesi ($m$) asla sıfır olamaz.
- İvmenin sıfırdan farklı olması demek, cismin hızının değiştiği anlamına gelir. Hızın değişmesi ise cismin ya hızlandığı (süratinin arttığı) ya da yavaşladığı (süratinin azaldığı) veya hareket yönünün değiştiği anlamına gelir. Seçenekler hızlanma ve yavaşlama üzerine odaklandığı için bu iki durumu dikkate almalıyız.
- Şimdi seçenekleri inceleyelim:
- A) Hareket etmez: Eğer bir cisim hareket etmiyorsa, hızı sıfırdır ve sabittir. Bu durumda ivmesi de sıfırdır ($\vec{a} = 0$). İvme sıfırsa, net kuvvet de sıfır olmalıdır ($\vec{F}_{net} = 0$). Bu, sorudaki "net kuvvet sıfırdan farklı" koşuluyla çelişir. Bu nedenle A seçeneği yanlıştır.
- B) Sabit hızla hareket eder: Eğer bir cisim sabit hızla hareket ediyorsa (hem sürati hem de yönü değişmiyorsa), hızı sabittir. Bu durumda ivmesi sıfırdır ($\vec{a} = 0$). İvme sıfırsa, net kuvvet de sıfır olmalıdır ($\vec{F}_{net} = 0$). Bu da sorudaki koşulla çelişir. Bu nedenle B seçeneği yanlıştır.
- C) Hızlanır veya yavaşlar: Eğer bir cisim hızlanıyor veya yavaşlıyorsa, sürati değişiyor demektir. Süratin değişmesi, hızın değişmesi anlamına gelir ve bu da cismin bir ivmeye sahip olduğu anlamına gelir ($\vec{a} \neq 0$). İvme sıfırdan farklıysa, Newton'un İkinci Yasası'na göre cisme etki eden net kuvvet de sıfırdan farklı olmak zorundadır ($\vec{F}_{net} \neq 0$). Bu durum, sorudaki koşulla tamamen uyumludur. Bu nedenle C seçeneği doğrudur.
- D) Daima durur: Bu seçenek, A seçeneği ile aynı anlama gelir. Cisim duruyorsa, net kuvvet sıfırdır. Bu da sorudaki koşulla çelişir. Bu nedenle D seçeneği yanlıştır.
Cevap C seçeneğidir.
