Dengelenmiş ve dengelenmemiş kuvvetler etkinlikleri Test 1

Bir asansör 500 kg kütleli olup, içinde 100 kg kütleli bir kişi bulunmaktadır. Asansör 6000 N'luk bir kuvvetle yukarı doğru çekilirken, asansörün ivmesi kaç m/s² olur? (g=10 m/s²)

A) 0
B) 1
C) 2
D) 4

Bu soruyu çözmek için öncelikle asansör ve içindeki kişinin oluşturduğu sistemi anlamamız gerekiyor. Ardından Newton'ın İkinci Yasası'nı uygulayarak sonuca ulaşacağız. Hadi başlayalım!

• 1. Adım: Toplam Kütleyi Hesaplama

Asansörün kütlesi 500 kg ve içindeki kişinin kütlesi 100 kg olduğuna göre, toplam kütle:

m_toplam = m_asansör + m_kişi = 500 kg + 100 kg = 600 kg

• 2. Adım: Ağırlık Kuvvetini Hesaplama

Ağırlık kuvveti, kütle ve yerçekimi ivmesinin çarpımıdır. Yerçekimi ivmesi (g) 10 m/s² olarak verilmiş. O halde ağırlık kuvveti:

F_ağırlık = m_toplam * g = 600 kg * 10 m/s² = 6000 N

Ağırlık kuvveti aşağı yönde etki eder.

• 3. Adım: Net Kuvveti Hesaplama

Asansöre yukarı doğru uygulanan kuvvet 6000 N ve aşağı doğru etkiyen ağırlık kuvveti de 6000 N. Net kuvveti bulmak için bu iki kuvvetin farkını almalıyız:

F_net = F_yukarı - F_ağırlık = 6000 N - 6000 N = 0 N

• 4. Adım: İvmeyi Hesaplama

Newton'ın İkinci Yasası'na göre F = m * a (Kuvvet = Kütle * İvme). Net kuvveti ve toplam kütleyi bildiğimize göre ivmeyi hesaplayabiliriz:

a = F_net / m_toplam = 0 N / 600 kg = 0 m/s²

Gördüğümüz gibi, net kuvvet sıfır olduğu için asansörün ivmesi de sıfır olur. Yani asansör ya sabit hızla hareket ediyor ya da duruyor.

Cevap A seçeneğidir.