Sabit hızla giden bir cisme etki eden kuvvetler nelerdir Test 1

Sabit hızla hareket eden bir uçak için aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?

A) Motorların itme kuvveti hava direncine eşittir
B) Kanatların kaldırma kuvveti uçağın ağırlığına eşittir
C) Net kuvvet sıfırdır
D) Uçağın momentumu değişmemektedir

Aşağıdaki soruyu adım adım inceleyelim ve sabit hızla hareket eden bir uçak için hangi ifadenin yanlış olduğunu bulalım.

• Temel Prensip: Bir cisim sabit hızla hareket ediyorsa, bu, cismin ivmesinin sıfır olduğu anlamına gelir. Newton'un İkinci Yasası'na göre ($F_{net} = ma$), ivme ($a$) sıfır olduğunda, cisme etki eden net kuvvet ($F_{net}$) de sıfır olmak zorundadır. Bu, hem yatay hem de dikey yönlerdeki kuvvetlerin dengede olduğu anlamına gelir.
• C) Net kuvvet sıfırdır: Yukarıda açıkladığımız gibi, sabit hızla hareket eden bir cismin ivmesi sıfırdır. Dolayısıyla, cisme etki eden net kuvvet de sıfırdır. Bu ifade DOĞRUDUR.
• A) Motorların itme kuvveti hava direncine eşittir: Uçak sabit hızla yatay yönde hareket ediyorsa, ileri yöndeki itme kuvveti (motorlardan gelen) ile geri yöndeki hava direnci (sürtünme kuvveti) birbirini dengelemelidir. Aksi takdirde uçak hızlanır veya yavaşlar. Net kuvvetin sıfır olması için yatay kuvvetlerin de dengede olması gerekir. Bu ifade DOĞRUDUR.
• D) Uçağın momentumu değişmemektedir: Momentum ($p$) kütle ($m$) ile hızın ($v$) çarpımıdır ($p = mv$). Uçağın kütlesi sabit kabul edildiğinde ve hızı (hem büyüklüğü hem de yönü) sabit olduğunda, momentumu da sabit kalır ve değişmez. Bu ifade DOĞRUDUR.
• B) Kanatların kaldırma kuvveti uçağın ağırlığına eşittir: Bu ifade her zaman doğru değildir. Eğer uçak sabit hızla yatay (düz) bir uçuş yapıyorsa, evet, kaldırma kuvveti uçağın ağırlığına eşittir. Ancak, uçak sabit hızla alçalıyor (süzülüyor) veya tırmanıyorsa, kaldırma kuvveti uçağın ağırlığına eşit olmayabilir. Örneğin, sabit hızla süzülen bir uçakta, kaldırma kuvveti uçağın ağırlığından daha azdır. Ağırlığın bir kısmı, uçağın aşağı doğru hareket etmesini sağlayan bir bileşen oluşturur ve bu bileşen sürükleme kuvveti ile dengelenir. Dolayısıyla, "sabit hızla hareket eden bir uçak" ifadesi sadece yatay uçuşu değil, aynı zamanda sabit hızla alçalma veya tırmanma gibi durumları da kapsayabilir. Bu durumlarda kaldırma kuvveti ağırlığa eşit olmayacaktır. Bu nedenle, bu ifade her zaman DOĞRU DEĞİLDİR.

Cevap B seçeneğidir.