Bir öğrenci, 12 N'luk bir kuvvetle kutuyu itiyor. Kutunun sabit hızla hareket ettiği gözlemleniyor. Sürtünme kuvveti ve bileşke kuvvet için ne söylenebilir?
A) Sürtünme 12 N, bileşke 24 NMerhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruyu çözmek için, kuvvet ve hareket arasındaki temel ilişkiyi, özellikle de Newton'un hareket yasalarını hatırlamamız gerekiyor. Adım adım ilerleyelim:
Bir öğrenci kutuyu $12 \text{ N}$'luk bir kuvvetle itiyor. Bu, kutuya uygulanan kuvvettir ($F_{uygulanan} = 12 \text{ N}$).
En önemli bilgi ise kutunun sabit hızla hareket etmesidir. Sabit hız, hızın zamanla değişmediği anlamına gelir. Hız değişimi yoksa, ivme ($a$) sıfırdır ($a = 0$).
Newton'un İkinci Hareket Yasası'na göre, bir cisme etki eden net kuvvet ($F_{net}$), cismin kütlesi ($m$) ile ivmesinin ($a$) çarpımına eşittir: $F_{net} = m \cdot a$.
Kutunun sabit hızla hareket ettiğini bildiğimiz için, ivmesi $a = 0$'dır.
Bu durumda, $F_{net} = m \cdot 0 = 0$.
Yani, kutuya etki eden bileşke kuvvet (net kuvvet) $0 \text{ N}$'dur.
Kutuya etki eden bileşke kuvvetin sıfır olması, kutuya etki eden tüm kuvvetlerin birbirini dengelediği anlamına gelir.
Öğrenci kutuyu $12 \text{ N}$'luk bir kuvvetle ileri doğru itiyor. Hareketin tersi yönde ise sürtünme kuvveti ($F_{sürtünme}$) etki eder.
Bileşke kuvvetin sıfır olması için, ileri yöndeki itme kuvveti ile geri yöndeki sürtünme kuvvetinin büyüklük olarak eşit olması gerekir.
$F_{net} = F_{uygulanan} - F_{sürtünme}$
$0 = 12 \text{ N} - F_{sürtünme}$
Buradan, $F_{sürtünme} = 12 \text{ N}$ sonucunu buluruz.
Yani, sürtünme kuvveti $12 \text{ N}$'dur.
Sürtünme kuvveti $12 \text{ N}$ ve bileşke kuvvet $0 \text{ N}$'dur.
Bu sonuçlar seçeneklere baktığımızda B seçeneği ile eşleşmektedir.
Cevap B seçeneğidir.
