Kütlesi 2 kg olan bir cisme 8 N'lık bir kuvvet uygulanıyor. Bu cisim 3 saniye boyunca bu kuvvetin etkisinde kalırsa, kazandığı hız değişimi kaç m/s olur?
A) 4Bu soruyu çözmek için iki temel fizik prensibini kullanacağız: Newton'un İkinci Yasası ve ivmenin tanımı. Adım adım ilerleyelim:
Bir cisme uygulanan kuvvet, cismin kütlesi ve kazandığı ivme arasında bir ilişki vardır. Bu ilişkiyi Newton'un İkinci Yasası ile ifade ederiz:
$F = m \cdot a$
Burada verilenler:
Uygulanan kuvvet ($F$) $= 8 \text{ N}$
Cismin kütlesi ($m$) $= 2 \text{ kg}$
Cismin kazandığı ivme ($a$) $= ?$
Verilen değerleri formülde yerine koyalım:
$8 \text{ N} = 2 \text{ kg} \cdot a$
İvmeyi ($a$) yalnız bırakmak için her iki tarafı kütleye bölelim:
$a = \frac{8 \text{ N}}{2 \text{ kg}}$
$a = 4 \text{ m/s}^2$
Demek ki cisim, her saniyede hızını $4 \text{ m/s}$ artıracak bir ivmeye sahip.
İvme, birim zamandaki hız değişimi anlamına gelir. Yani ivme, hız değişiminin zamana oranıdır:
$a = \frac{\Delta v}{\Delta t}$
Burada bildiklerimiz:
Cismin ivmesi ($a$) $= 4 \text{ m/s}^2$ (bir önceki adımdan bulduk)
Kuvvetin etki süresi ($\Delta t$) $= 3 \text{ s}$
Hız değişimi ($\Delta v$) $= ?$
Bulduğumuz ivme değerini ve verilen süreyi formülde yerine koyalım:
$4 \text{ m/s}^2 = \frac{\Delta v}{3 \text{ s}}$
Hız değişimini ($\Delta v$) bulmak için her iki tarafı süre ile çarpalım:
$\Delta v = 4 \text{ m/s}^2 \cdot 3 \text{ s}$
$\Delta v = 12 \text{ m/s}$
Bu, cismin 3 saniye sonunda kazandığı toplam hız değişimidir.
Cevap C seçeneğidir.
