Bir öğrenci laboratuvarda dinamometre ile çeşitli kuvvet ölçümleri yapmaktadır. Dengelenmiş kuvvetlerin etkisini gözlemlemek için aşağıdaki durumlardan hangisini seçmelidir?
A) Hareket halindeki bir arabanın fren yapması
B) Duran bir cisme zıt yönlerde eşit büyüklükte iki kuvvet uygulanması
C) Yukarı doğru atılan topun yavaşlaması
D) Yokuş aşağı yuvarlanan bir topun hızlanması
Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruyu çözerken, dengelenmiş kuvvetlerin ne anlama geldiğini ve bir cismin hareketini nasıl etkilediğini anlamamız gerekiyor. Dengelenmiş kuvvetler, bir cisme etki eden tüm kuvvetlerin toplamının sıfır olduğu durumlardır. Bu durumda cisim ya duruyordur ya da sabit hızla hareketine devam ediyordur.
Şimdi seçenekleri tek tek inceleyelim:
- A) Hareket halindeki bir arabanın fren yapması: Frenleme, arabanın hızını azaltan bir kuvvettir. Bu durumda kuvvetler dengelenmemiştir, çünkü araba yavaşlamaktadır (yani ivmelenmektedir).
- B) Duran bir cisme zıt yönlerde eşit büyüklükte iki kuvvet uygulanması: İşte bu! Cisim duruyor ve zıt yönlerde eşit kuvvetler uygulanıyor. Bu kuvvetler birbirini dengeleyecektir. Cisim hareket etmeyecektir, yani dengelenmiş kuvvetlerin etkisindedir.
- C) Yukarı doğru atılan topun yavaşlaması: Topun yavaşlamasının nedeni yer çekimi kuvvetidir. Bu durumda da kuvvetler dengelenmemiştir, çünkü topun hızı değişmektedir.
- D) Yokuş aşağı yuvarlanan bir topun hızlanması: Topun hızlanmasının nedeni yine yer çekimi kuvvetidir (ve sürtünme kuvvetinin etkisidir, ancak yer çekimi baskındır). Burada da kuvvetler dengelenmemiştir.
Gördüğümüz gibi, dengelenmiş kuvvetlerin etkisini gözlemlemek için en uygun durum, duran bir cisme zıt yönlerde eşit büyüklükte iki kuvvet uygulanmasıdır.
Cevap B seçeneğidir.
