Bir öğrenci, sürtünmesiz yatay düzlemde duran bir cisme aynı doğrultuda ve aynı yönde iki kuvvet uyguluyor. Kuvvetlerin büyüklükleri sırasıyla 5 N ve 7 N'dur. Buna göre cisim için aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
A) Cisim dengelenmiş kuvvetler etkisindedir
B) Cismin ivmesi sıfırdır
C) Cisme etki eden net kuvvet 12 N'dur
D) Cisim hareket etmez
Sevgili öğrenciler, bu soruyu adım adım inceleyerek doğru cevaba ulaşalım. Fizikte kuvvetler konusu, günlük hayatta karşılaştığımız birçok olayı anlamamızı sağlar. Haydi başlayalım!
-
Adım 1: Soruyu Anlayalım - Kuvvetlerin Yönü ve Doğrultusu
Soruda, cisme uygulanan iki kuvvetin "aynı doğrultuda ve aynı yönde" olduğu belirtiliyor. Bu çok önemli bir bilgi! Şöyle düşünün: Bir kutuyu itiyorsunuz ve arkadaşınız da sizinle aynı yönde, aynı hizada kutuyu itmeye başlıyor. İkinizin de uyguladığı kuvvetler birbirine eklenir, değil mi? Fizikte de durum böyledir. Aynı yöndeki kuvvetler birbirini destekler ve toplanır.
-
Adım 2: Net Kuvveti (Bileşke Kuvveti) Hesaplayalım
Cisme etki eden tüm kuvvetlerin toplamına "net kuvvet" veya "bileşke kuvvet" denir. Kuvvetler aynı yönde olduğu için, bu kuvvetlerin büyüklüklerini doğrudan toplayarak net kuvveti bulabiliriz.
- Birinci kuvvetin büyüklüğü: $F_1 = 5 \text{ N}$
- İkinci kuvvetin büyüklüğü: $F_2 = 7 \text{ N}$
- Net kuvvet ($F_{net}$) = $F_1 + F_2$
- $F_{net} = 5 \text{ N} + 7 \text{ N} = 12 \text{ N}$
Yani, cisme etki eden toplam kuvvet 12 N'dur.
-
Adım 3: Seçenekleri Değerlendirelim
Şimdi bulduğumuz net kuvvet değerine göre seçenekleri tek tek inceleyelim:
- A) Cisim dengelenmiş kuvvetler etkisindedir: Dengelenmiş kuvvetler, cisme etki eden net kuvvetin sıfır olduğu durumlardır. Bizim bulduğumuz net kuvvet $12 \text{ N}$ olduğu için, kuvvetler dengelenmemiştir. Bu seçenek yanlıştır.
- B) Cismin ivmesi sıfırdır: Newton'ın İkinci Yasası'na göre, bir cisme etki eden net kuvvet sıfır değilse, cismin bir ivmesi (hızlanması veya yavaşlaması) vardır ($F_{net} = m \cdot a$). Net kuvvet $12 \text{ N}$ olduğu için cismin ivmesi sıfır olamaz. Bu seçenek yanlıştır.
- C) Cisme etki eden net kuvvet 12 N'dur: Evet, yukarıdaki hesaplamalarımızda da bulduğumuz gibi, aynı yöndeki kuvvetler toplandığında net kuvvet $12 \text{ N}$ olur. Bu seçenek doğrudur.
- D) Cisim hareket etmez: Cisim başlangıçta duruyor olsa da, üzerine etki eden $12 \text{ N}$'luk bir net kuvvet vardır ve zemin sürtünmesizdir. Sürtünmesiz bir ortamda net kuvvetin etkisiyle cisim hızlanarak hareket etmeye başlayacaktır. Bu seçenek yanlıştır.
Bu adımları takip ettiğimizde, doğru cevabın C seçeneği olduğunu açıkça görüyoruz.
Cevap C seçeneğidir.
