6. sınıf fen bilimleri 1. dönem 2. yazılı senaryo 3 Test 4

Bir cisme doğu yönünde $15 N$ ve batı yönünde $5 N$ büyüklüğünde iki kuvvet etki etmektedir. Bu cisim üzerindeki bileşke kuvvetin yönü ve büyüklüğü nedir?

A) Doğu yönünde $20 N$
B) Batı yönünde $20 N$
C) Doğu yönünde $10 N$
D) Batı yönünde $10 N$

Merhaba sevgili öğrenciler! Bu soruda, bir cisme etki eden zıt yönlü kuvvetlerin bileşkesini bulacağız. Fizikte kuvvetler vektörel büyüklüklerdir, yani hem bir büyüklükleri hem de bir yönleri vardır. Bu nedenle, kuvvetleri toplarken veya çıkarırken yönlerini dikkate almamız çok önemlidir.

• Adım 1: Kuvvetleri ve Yönleri Belirleyelim.

  Cisme etki eden iki kuvvet var:

  • Birinci kuvvet: Doğu yönünde $15 N$.
  • İkinci kuvvet: Batı yönünde $5 N$.

  Doğu ve Batı birbirine zıt yönlerdir. Bu tür durumlarda, bir yönü pozitif (+) diğerini negatif (-) olarak kabul etmek işlemi kolaylaştırır. Genellikle sağa doğru olan yönleri (Doğu gibi) pozitif, sola doğru olanları (Batı gibi) negatif kabul ederiz.

• Adım 2: Kuvvetleri Matematiksel Olarak İfade Edelim.

  Doğu yönündeki kuvveti pozitif kabul edersek:

  • Doğu yönündeki kuvvet ($F_1$): $+15 N$
  • Batı yönündeki kuvvet ($F_2$): $-5 N$ (Çünkü Batı, Doğu'nun zıt yönüdür.)
• Adım 3: Bileşke Kuvveti Hesaplayalım.

  Bileşke kuvvet (net kuvvet), cisme etki eden tüm kuvvetlerin vektörel toplamıdır. Aynı doğrultuda ve zıt yönde olan kuvvetler birbirini zayıflatır. Bu durumda, büyük kuvvetten küçük kuvveti çıkarırız ve yönü büyük kuvvetin yönü olur.

  Matematiksel olarak bileşke kuvvet ($F_{bileşke}$) şu şekilde bulunur:

  $F_{bileşke} = F_1 + F_2$

  Değerleri yerine yazalım:

  $F_{bileşke} = (+15 N) + (-5 N)$

  $F_{bileşke} = 15 N - 5 N$

  $F_{bileşke} = +10 N$

• Adım 4: Bileşke Kuvvetin Yönünü ve Büyüklüğünü Belirleyelim.

  Hesapladığımız bileşke kuvvetin değeri $+10 N$ çıktı. Buradaki pozitif (+) işaret, başlangıçta pozitif olarak kabul ettiğimiz yönü, yani Doğu yönünü gösterir.

  Büyüklük ise $10 N$'dır.

  Dolayısıyla, cisim üzerindeki bileşke kuvvet Doğu yönünde $10 N$'dır.

Cevap C seçeneğidir.