Dengelenmemiş kuvvetin özellikleri Test 1

Bir öğrenci, sürtünmesiz yatay düzlemde duran bir cisme aynı doğrultuda 5 N ve 3 N'luk iki kuvvet uyguluyor. Kuvvetler zıt yönlü olduğuna göre cisimle ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

A) Cisim dengelenmiş kuvvetler etkisindedir.
B) Cismin ivmesi sıfırdır.
C) Cismin üzerindeki net kuvvet 2 N'dur.
D) Cisim sabit hızla hareket eder.

Bu soruyu çözmek için adım adım ilerleyelim ve fizik prensiplerini hatırlayalım.

• Adım 1: Kuvvetleri ve Yönlerini Anlayalım

  Sürtünmesiz yatay düzlemde duran bir cisme iki kuvvet uygulanıyor: $5 \text{ N}$ ve $3 \text{ N}$. En önemli bilgi ise bu kuvvetlerin zıt yönlü olmasıdır. Zıt yönlü kuvvetler, birbirlerinin etkisini azaltır.

• Adım 2: Net Kuvveti (Bileşke Kuvveti) Hesaplayalım

  Bir cisme zıt yönlerde etki eden kuvvetlerin net etkisini bulmak için büyük kuvvetten küçük kuvveti çıkarırız. Bu, cismin hangi yöne doğru hareket etme eğiliminde olacağını ve ne kadar bir kuvvetle itildiğini gösterir.

  Net Kuvvet ($F_{net}$) = Büyük Kuvvet - Küçük Kuvvet

  $F_{net} = 5 \text{ N} - 3 \text{ N}$

  $F_{net} = 2 \text{ N}$

  Bu $2 \text{ N}$'luk net kuvvet, $5 \text{ N}$'luk kuvvetin uygulandığı yönde olacaktır.

• Adım 3: Seçenekleri Değerlendirelim

  Şimdi bulduğumuz net kuvvet değerini kullanarak seçenekleri tek tek inceleyelim:

• A) Cisim dengelenmiş kuvvetler etkisindedir.

  Dengelenmiş kuvvetler, bir cisme etki eden net kuvvetin sıfır olduğu durumdur ($F_{net} = 0$). Bizim durumumuzda net kuvvet $2 \text{ N}$ olduğu için cisim dengelenmiş kuvvetler etkisinde değildir. Bu nedenle A seçeneği yanlıştır.

• B) Cismin ivmesi sıfırdır.

  Newton'ın İkinci Hareket Yasası'na göre, bir cisme etki eden net kuvvet sıfır değilse ($F_{net} \neq 0$), cisim ivmeli hareket yapar ($F_{net} = ma$). Bizim net kuvvetimiz $2 \text{ N}$ olduğu için cismin bir ivmesi olacaktır. Dolayısıyla ivme sıfır değildir. Bu nedenle B seçeneği yanlıştır.

• C) Cismin üzerindeki net kuvvet $2 \text{ N}$'dur.

  Yukarıda yaptığımız hesaplamada net kuvveti $2 \text{ N}$ olarak bulmuştuk. Bu ifade doğrudur.

• D) Cisim sabit hızla hareket eder.

  Bir cismin sabit hızla hareket etmesi veya durması (hızının sıfır olması), cismin ivmesinin sıfır olduğu anlamına gelir ($a = 0$). İvmenin sıfır olması için de cisme etki eden net kuvvetin sıfır olması gerekir ($F_{net} = 0$). Bizim durumumuzda net kuvvet $2 \text{ N}$ olduğu için cisim sabit hızla hareket etmez; ivmeli hareket yapar. Bu nedenle D seçeneği yanlıştır.

Bu değerlendirmeler sonucunda, doğru olan seçeneğin C olduğunu görüyoruz.

Cevap C seçeneğidir.