Bir cismin eğik düzlem üzerinde kayma hızı; eğik düzlemin açısı, cismin kütlesi ve yüzeyin pürüzlülüğü gibi faktörlere bağlıdır. Bu faktörlerden hangisi, sürtünme kuvvetini doğrudan etkileyerek cismin kayma hızını değiştirebilir?
A) Sadece cismin kütlesi
B) Sadece eğik düzlemin açısı
C) Sadece yüzeyin pürüzlülüğü
D) Yüzeyin pürüzlülüğü ve eğik düzlemin açısı
Merhaba öğrenciler, bu soruyu adım adım inceleyerek doğru cevabı bulalım:
Sorumuz, bir cismin eğik düzlem üzerindeki kayma hızını etkileyen faktörlerden hangisinin sürtünme kuvvetini doğrudan etkilediğini soruyor. Sürtünme kuvveti, cismin hareketine karşı koyan bir kuvvettir ve kayma hızını doğrudan etkiler.
- A) Sadece cismin kütlesi: Kütle, yer çekimi kuvvetini etkiler ve dolayısıyla eğik düzleme paralel olan kuvveti artırır. Ancak, sürtünme kuvveti doğrudan kütleye bağlı değildir. Sürtünme kuvveti, yüzeylerin birbirine ne kadar sıkı bastırıldığına (normal kuvvet) ve yüzeylerin pürüzlülüğüne bağlıdır. Kütle dolaylı olarak normal kuvveti etkileyebilir, ancak doğrudan sürtünme kuvvetini etkilemez.
- B) Sadece eğik düzlemin açısı: Eğik düzlemin açısı, yer çekimi kuvvetinin eğik düzleme paralel ve dik bileşenlerini etkiler. Açı arttıkça, eğik düzleme paralel olan kuvvet artar ve cismin aşağı doğru kayma eğilimi artar. Ancak, sürtünme kuvveti doğrudan açıyla ilgili değildir. Açı, normal kuvveti etkileyerek dolaylı olarak sürtünme kuvvetini etkileyebilir.
- C) Sadece yüzeyin pürüzlülüğü: Yüzeyin pürüzlülüğü, sürtünme kuvvetini doğrudan etkileyen en önemli faktörlerden biridir. Yüzeyler ne kadar pürüzlü ise, sürtünme kuvveti de o kadar büyük olur. Bu nedenle, pürüzlülük kayma hızını doğrudan etkiler.
- D) Yüzeyin pürüzlülüğü ve eğik düzlemin açısı: Yüzeyin pürüzlülüğü sürtünme kuvvetini doğrudan etkilerken, eğik düzlemin açısı normal kuvveti etkileyerek sürtünme kuvvetini dolaylı olarak etkiler. Eğik düzlemin açısı arttıkça, cismin yüzeye uyguladığı normal kuvvet azalır. Normal kuvvet azaldıkça da sürtünme kuvveti azalır. Bu nedenle, hem yüzeyin pürüzlülüğü hem de eğik düzlemin açısı sürtünme kuvvetini etkileyerek cismin kayma hızını değiştirebilir.
Bu açıklamalar ışığında, yüzeyin pürüzlülüğü sürtünme kuvvetini doğrudan etkilerken, eğik düzlemin açısı da normal kuvveti etkileyerek sürtünme kuvvetini dolaylı olarak etkiler. Bu nedenle, her iki faktör de cismin kayma hızını değiştirebilir.
Cevap D seçeneğidir.
