Etki tepki yasası (Newton 3. Yasa) Test 1

Bir kitap masanın üzerinde durmaktadır. Kitabın ağırlığı $G$, masanın kitaba uyguladığı normal kuvvet $N$'dir. Newton'un üçüncü yasasına göre $G$ ve $N$ kuvvetleri için ne söylenebilir?

A) $G$ ve $N$ etki-tepki çiftidir
B) $G$ Dünya'ya, $N$ ise kitaba etki eder
C) $G$ ve $N$ farklı cisimlere etki eder
D) $G$ kitaba, $N$ ise masaya etki eder

Bu soruyu çözerken Newton'un Üçüncü Yasası'nı yani etki-tepki prensibini çok iyi anlamamız gerekiyor. Etki-tepki kuvvetleri her zaman eşit büyüklükte, zıt yönde ve farklı cisimler üzerinde etki eder.

Şimdi seçenekleri tek tek inceleyelim:

• A) G ve N etki-tepki çiftidir: Bu seçenek ilk bakışta doğru gibi gelebilir ama dikkatli olmalıyız. Etki-tepki kuvvetlerinin farklı cisimler üzerinde olması gerekir. G ve N kuvvetlerinin etki ettiği cisimlere bakmamız lazım.
• B) G Dünya'ya, N ise kitaba etki eder: G ağırlık kuvveti kitabın Dünya tarafından çekilmesiyle oluşur ve kitap üzerindedir. N normal kuvveti ise masanın kitap üzerine uyguladığı kuvvettir ve kitap üzerindedir. Yani bu seçenekte G'nin Dünya'ya etki ettiği bilgisi hatalıdır.
• C) G ve N farklı cisimlere etki eder: Ağırlık kuvveti (G) kitaba etki eder, normal kuvvet (N) ise masanın kitaba uyguladığı kuvvettir ve yine kitaba etki eder. Bu durumda, G ve N aynı cisme etki ediyor. Newton'un 3. yasasına göre etki-tepki kuvvetleri farklı cisimlere etki etmelidir. Bu seçenek doğrudur. Çünkü ağırlık kuvvetinin tepkisi kitabın Dünya'ya uyguladığı çekim kuvvetidir, normal kuvvetin tepkisi ise kitabın masaya uyguladığı kuvvettir. Dolayısıyla, G ve N farklı etki-tepki çiftlerinin parçalarıdır.
• D) G kitaba, N ise masaya etki eder: G ağırlık kuvveti kitaba etki eder. N normal kuvveti masanın kitaba uyguladığı kuvvettir, dolayısıyla kitaba etki eder. Bu seçenekte N'nin masaya etki ettiği bilgisi hatalıdır.

Doğru cevabı bulmak için biraz daha detaylı düşünelim:

Ağırlık Kuvveti (G): Kitabın ağırlığı, Dünya'nın kitap üzerine uyguladığı çekim kuvvetidir. Bu kuvvet kitaba etki eder. Bu kuvvetin tepki kuvveti ise kitabın Dünya'ya uyguladığı çekim kuvvetidir ve Dünya'ya etki eder.

Normal Kuvvet (N): Masa, kitabın üzerine uyguladığı bir tepki kuvveti uygular. Bu kuvvet, kitabın masaya uyguladığı kuvvete karşıdır. Normal kuvvet kitaba etki eder. Bu kuvvetin tepki kuvveti ise kitabın masaya uyguladığı kuvvettir ve masaya etki eder.

Gördüğümüz gibi, G ve N kuvvetleri aynı cisme (kitaba) etki ediyor. Etki-tepki kuvvetleri ise farklı cisimlere etki etmeli. Bu nedenle, G ve N etki-tepki çifti değildir. G kuvvetinin tepkisi, kitabın Dünya'ya uyguladığı çekim kuvvetidir. N kuvvetinin tepkisi ise kitabın masaya uyguladığı kuvvettir.

Bu açıklamalar ışığında, C seçeneğinin doğru olduğunu daha net görebiliriz. Çünkü G ve N, farklı etki-tepki çiftlerine aittir ve bu kuvvetlerin tepki kuvvetleri farklı cisimler üzerindedir.

Cevap C seçeneğidir.