Bir öğrenci, masanın üzerinde duran bir kitaba etki eden kuvvetleri analiz ediyor. Kitabın ağırlığı 10 N'dur ve masa tarafından uygulanan tepki kuvveti de 10 N'dur. Bu durumda kitaba etki eden dengeleyici kuvvetin büyüklüğü ve yönü nedir?
A) 0 N (kuvvet yok)
B) 10 N aşağı yönlü
C) 10 N yukarı yönlü
D) 20 N yukarı yönlü
Merhaba sevgili öğrenciler, bu soruyu adım adım çözerek, bir cisme etki eden kuvvetlerin dengelenmesi konusunu daha iyi anlayacağız. Unutmayın, fizik problemlerini çözerken sakin olmak ve her adımı dikkatlice incelemek çok önemlidir.
- Adım 1: Kuvvetleri Tanımlama
- Kitaba etki eden kuvvetleri belirleyelim. Soruda bize iki kuvvet verilmiş:
- Ağırlık (Yerçekimi Kuvveti): Kitabı aşağı doğru çeken ve büyüklüğü 10 N olan bir kuvvet.
- Tepki Kuvveti: Masanın kitaba uyguladığı, yukarı doğru olan ve büyüklüğü 10 N olan bir kuvvet.
- Adım 2: Kuvvetlerin Yönlerini Belirleme
- Ağırlık kuvveti her zaman aşağı yöndedir.
- Tepki kuvveti ise yüzeye dik ve yukarı yöndedir. Bu durumda, masa kitabın ağırlığına eşit bir kuvvetle yukarı doğru tepki gösteriyor.
- Adım 3: Net Kuvveti Hesaplama
- Net kuvvet, bir cisme etki eden tüm kuvvetlerin vektörel toplamıdır. Bu soruda, yukarı doğru olan kuvvet (tepki kuvveti) ile aşağı doğru olan kuvvet (ağırlık) birbirine eşit ve zıt yönlüdür.
- Net kuvveti hesaplamak için: $F_{net} = F_{yukarı} - F_{aşağı}$ formülünü kullanabiliriz.
- Bu durumda: $F_{net} = 10 N - 10 N = 0 N$ olur.
- Adım 4: Dengeleyici Kuvveti Anlama
- Eğer net kuvvet sıfır ise, cisim dengededir. Dengeleyici kuvvet, cismi dengede tutan kuvvettir. Bu durumda, net kuvvet zaten sıfır olduğu için, ek bir dengeleyici kuvvete ihtiyaç yoktur.
Sonuç olarak, kitaba etki eden dengeleyici kuvvetin büyüklüğü 0 N'dur (kuvvet yoktur).
Cevap A seçeneğidir.
