10. sınıf fizik 1. dönem 2. yazılı 10. senaryo Test 1

Sürtünmesiz yatay bir düzlemde durmakta olan bir cisme uygulanan yatay kuvvetin etkisiyle cismin kazandığı ivme $a$, kuvvetin büyüklüğü $F$ ve cismin kütlesi $m$ arasındaki ilişkiyi ifade eden denklem aşağıdakilerden hangisidir?

A) $F = m \cdot a$
B) $a = F \cdot m$
C) $m = F \cdot a$
D) $F = \frac{m}{a}$
E) $a = \frac{m}{F}$

Sevgili öğrenciler, bu soru fiziğin temel yasalarından biri olan Newton'un İkinci Hareket Yasası ile ilgilidir. Bir cismin hareketindeki değişimi (ivmesini) etkileyen kuvvet ve kütle arasındaki ilişkiyi anlamak, mekaniğin en önemli adımlarından biridir.

• Adım 1: Problemi Anlayalım

  Soru, sürtünmesiz yatay bir düzlemde duran bir cisme uygulanan yatay kuvvet ($F$), cismin kazandığı ivme ($a$) ve cismin kütlesi ($m$) arasındaki matematiksel ilişkiyi sormaktadır. Sürtünmesiz olması, sadece uygulanan kuvvetin cismin hareketini etkilediği anlamına gelir.

• Adım 2: Newton'un İkinci Hareket Yasasını Hatırlayalım

  Isaac Newton'un İkinci Hareket Yasası, bir cisme etki eden net kuvvetin, cismin kütlesi ile kazandığı ivmenin çarpımına eşit olduğunu belirtir. Bu yasa, kuvvetin bir cismin hareketini nasıl değiştirdiğini (yani ivmelendirdiğini) açıklar.

• Adım 3: Değişkenleri ve İlişkiyi Tanımlayalım

  Bu yasanın matematiksel ifadesi şöyledir:

  • $F$: Cisme etki eden net kuvvet (birimi Newton, $N$).
  • $m$: Cismin kütlesi (birimi kilogram, $kg$).
  • $a$: Cismin kazandığı ivme (birimi metre bölü saniye kare, $m/s^2$).

  Bu üç büyüklük arasındaki ilişkiyi ifade eden denklem:

  Kuvvet = Kütle $\times$ İvme

  Matematiksel olarak bu, $F = m \cdot a$ şeklinde yazılır.

• Adım 4: Seçenekleri Değerlendirelim

  Şimdi verilen seçenekleri inceleyelim ve bulduğumuz denklemle karşılaştıralım:

  • A) $F = m \cdot a$: Bu ifade, Newton'un İkinci Hareket Yasası'nın doğru matematiksel gösterimidir.
  • B) $a = F \cdot m$: Bu ifade yanlıştır. İvme, kuvvet ile kütlenin çarpımı değildir.
  • C) $m = F \cdot a$: Bu ifade yanlıştır. Kütle, kuvvet ile ivmenin çarpımı değildir.
  • D) $F = \frac{m}{a}$: Bu ifade yanlıştır. Kuvvet, kütlenin ivmeye bölümü değildir.
  • E) $a = \frac{m}{F}$: Bu ifade yanlıştır. İvme, kütlenin kuvvete bölümü değildir. (Doğrusu $a = \frac{F}{m}$ olmalıdır, ancak bu seçenekte kütle payda değil paydadır.)

Bu durumda, doğru ilişkiyi ifade eden seçenek A'dır.

Cevap A seçeneğidir.