Merhaba öğrenciler, bu soruyu adım adım ve anlaşılır bir şekilde çözelim. Unutmayın, fizik problemlerini çözerken her zaman olası durumları göz önünde bulundurmalıyız.
Bu soruda, bir cisme aynı doğrultuda etki eden üç kuvvetin bileşkesinin hangi değeri alamayacağını bulmamız gerekiyor. Kuvvetlerin aynı doğrultuda olması, işimizi kolaylaştırıyor çünkü kuvvetleri toplarken veya çıkarırken sadece işaretlerine dikkat etmemiz yeterli.
- Adım 1: Kuvvetlerin aynı yönde olduğu durumu inceleyelim. Eğer tüm kuvvetler aynı yönde ise, bileşke kuvvet en büyük değerini alır. Bu durumda: $F_{bileşke} = F_1 + F_2 + F_3 = 10 \text{ N} + 15 \text{ N} + 5 \text{ N} = 30 \text{ N}$ olur. Bileşke kuvvetin alabileceği en büyük değer 30 N'dir.
- Adım 2: Kuvvetlerin zıt yönde olduğu durumu inceleyelim. Kuvvetlerin zıt yönlerde olması durumunda, bileşke kuvvetin alabileceği en küçük değeri bulmaya çalışalım. İki kuvvetin bir yönde, diğer kuvvetin zıt yönde olduğunu varsayalım. Bu durumda farklı kombinasyonları deneyelim:
- $F_1$ ve $F_2$ aynı yönde, $F_3$ zıt yönde ise: $F_{bileşke} = (10 + 15) - 5 = 20 \text{ N}$
- $F_1$ ve $F_3$ aynı yönde, $F_2$ zıt yönde ise: $F_{bileşke} = (10 + 5) - 15 = 0 \text{ N}$
- $F_2$ ve $F_3$ aynı yönde, $F_1$ zıt yönde ise: $F_{bileşke} = (15 + 5) - 10 = 10 \text{ N}$
- Adım 3: Olası bileşke kuvvet değerlerini değerlendirelim. Gördüğümüz gibi, bileşke kuvvetin alabileceği değerler 0 N ile 30 N arasında değişiyor. Seçeneklerde verilen değerleri kontrol edelim:
- A) $0 \text{ N}$: Mümkün (yukarıda hesapladık).
- B) $10 \text{ N}$: Mümkün (yukarıda hesapladık).
- C) $20 \text{ N}$: Mümkün (yukarıda hesapladık).
- D) $25 \text{ N}$: Mümkün değil. Çünkü kuvvetlerin hiçbir kombinasyonu 25 N değerini vermiyor. En büyük değer 30 N, diğer olası değerler ise 20 N, 10 N ve 0 N.
Bu nedenle, bileşke kuvvet kesinlikle $25 \text{ N}$ olamaz.
Cevap D seçeneğidir.
