Sevgili öğrenciler, bir cismin statik dengede olabilmesi için hangi şartların sağlanması gerektiğini adım adım inceleyelim:
Statik denge, bir cismin hem öteleme (yer değiştirme) hareketi yapmaması hem de dönme hareketi yapmaması, yani tamamen hareketsiz kalması durumudur. Başka bir deyişle, cismin hızı ve açısal hızı sıfır olmalı ve bu durum korunmalıdır.
Newton'ın İkinci Hareket Yasası'na göre, bir cisme etki eden net kuvvet sıfır değilse, cisim bir ivme ($a$) kazanır ve hareket etmeye başlar ($F_{net} = ma$). Statik dengede olan bir cismin öteleme ivmesi sıfır olmalıdır. Bu da ancak cisme etki eden tüm kuvvetlerin vektörel toplamının sıfır olmasıyla mümkündür. Yani, $\Sigma \vec{F} = 0$ olmalıdır. Bu şart, cismin öteleme dengesini sağlar.
Bir cisme etki eden net tork (döndürme etkisi) sıfır değilse, cisim bir açısal ivme ($\alpha$) kazanır ve dönmeye başlar ($\tau_{net} = I\alpha$). Statik dengede olan bir cismin dönme ivmesi (açısal ivmesi) sıfır olmalıdır. Bu da ancak cisme etki eden tüm torkların toplamının sıfır olmasıyla mümkündür. Yani, $\Sigma \vec{\tau} = 0$ olmalıdır. Bu şart, cismin dönme dengesini sağlar.
Bu ifade, statik denge için gerekli bir şart değildir. Hatta çoğu denge durumunda kuvvetler farklı doğrultularda etki eder. Örneğin, bir masanın üzerindeki kitap dengededir; yer çekimi kuvveti aşağı doğru, masanın tepki kuvveti ise yukarı doğrudur. Bu kuvvetler aynı doğrultuda (dikey) olsalar da, her zaman böyle olmak zorunda değildir. Bir köprüde veya bir vinçte dengeyi sağlayan kuvvetler genellikle farklı yönlerde ve farklı noktalara etki eder. Önemli olan, kuvvetlerin vektörel toplamının ve torkların toplamının sıfır olmasıdır, kuvvetlerin aynı doğrultuda olması değil.
Bir cismin statik dengede olabilmesi için hem öteleme dengesi (net kuvvet sıfır) hem de dönme dengesi (net tork sıfır) sağlanmalıdır. Bu da I ve II numaralı şartların birlikte sağlanması gerektiği anlamına gelir.
Cevap C seçeneğidir.
