Masada duran kitaba etki eden kuvvetler Test 1

Kütlesi 0,5 kg olan bir kitap masada durmaktadır. Yer çekimi ivmesi 10 m/s² olduğuna göre, kitaba etki eden kuvvetlerin bileşkesi kaç Newton'dur?

A) 0 N
B) 5 N
C) 10 N
D) 15 N

Bu soruda, masada duran bir kitaba etki eden kuvvetlerin bileşkesini bulmamız isteniyor. Fizikte bir cismin hareket durumunu ve ona etki eden kuvvetleri anlamak çok önemlidir. Hadi bu soruyu adım adım çözelim:

• 1. Adım: Sorudaki Bilgileri Belirleyelim

  Bize verilen bilgiler şunlardır:

  Kütle ($m$): $0,5 \text{ kg}$

  Yer çekimi ivmesi ($g$): $10 \text{ m/s}^2$

  Durum: Kitap "masada durmaktadır". Bu ifade, kitabın hareketsiz olduğu anlamına gelir.

• 2. Adım: Kitaba Etki Eden Kuvvetleri Tanımlayalım

  Masada duran bir kitaba iki temel kuvvet etki eder:

  Yer Çekimi Kuvveti (Ağırlık - $F_g$): Dünya, kütlesi olan her şeyi kendine doğru çeker. Bu kuvvet aşağı yönlüdür.

  Normal Kuvvet (Yüzeyin Tepki Kuvveti - $N$): Kitap masaya bir kuvvet uyguladığı için (ağırlığı nedeniyle), masa da kitaba zıt yönde, yani yukarı doğru bir tepki kuvveti uygular.

• 3. Adım: Yer Çekimi Kuvvetini (Ağırlığı) Hesaplayalım

  Yer çekimi kuvveti (ağırlık), kütle ile yer çekimi ivmesinin çarpımıyla bulunur:

  $F_g = m \cdot g$

  $F_g = 0,5 \text{ kg} \cdot 10 \text{ m/s}^2$

  $F_g = 5 \text{ N}$

  Yani, kitap masaya $5 \text{ N}$'luk bir kuvvetle bastırıyor.

• 4. Adım: Newton'un Hareket Yasalarını Hatırlayalım

  Soruda kitabın "masada durduğu" belirtiliyor. Bu, kitabın hareketsiz olduğu ve dolayısıyla ivmesinin sıfır ($a=0$) olduğu anlamına gelir.

  Newton'un Birinci Yasası'na (Eylemsizlik Prensibi) göre, bir cisim üzerine etki eden net kuvvet sıfır ise, cisim ya durmaya devam eder ya da sabit hızla hareket eder. Bizim durumumuzda kitap durmaktadır.

  Newton'un İkinci Yasası'na göre ise, bir cisme etki eden net kuvvet ($F_{net}$), cismin kütlesi ($m$) ile ivmesinin ($a$) çarpımına eşittir: $F_{net} = m \cdot a$.

• 5. Adım: Kuvvetlerin Bileşkesini (Net Kuvveti) Bulalım

  Kitap hareketsiz olduğu için ivmesi $a=0$'dır. Newton'un İkinci Yasası'nı kullanarak net kuvveti bulalım:

  $F_{net} = m \cdot a$

  $F_{net} = 0,5 \text{ kg} \cdot 0 \text{ m/s}^2$

  $F_{net} = 0 \text{ N}$

  Bu sonuç, kitaba etki eden yukarı yönlü normal kuvvetin ($N$) de aşağı yönlü yer çekimi kuvvetine ($F_g$) eşit ve zıt yönde olduğunu gösterir. Yani, $N = F_g = 5 \text{ N}$'dur. Bu iki kuvvet birbirini dengelediği için bileşke kuvvet sıfır olur.

Bu nedenle, masada duran kitaba etki eden kuvvetlerin bileşkesi $0 \text{ N}$'dur.

Cevap A seçeneğidir.