6. sınıf Dengeleyici kuvvet nedir ve yönü nasıl bulunur? Test 2

Düz bir yolda 1200 N'luk bir araba, motorunun uyguladığı 400 N'luk kuvvetle hareket ederken sabit hızla gitmektedir. Buna göre arabanın hareketine karşı etki eden toplam direnç kuvveti kaç N'dur?

A) 400
B) 800
C) 1200
D) 1600

Sevgili öğrenciler, bu soruyu çözmek için fizik dersinde öğrendiğimiz temel kuvvet ve hareket prensiplerini hatırlamamız gerekiyor. Özellikle Newton'un Hareket Yasaları bu tür problemlerin anahtarıdır.

• Adım 1: Soruyu Anlayalım ve Verilenleri Belirleyelim.

  Soruda bize bir arabanın düz bir yolda hareket ettiği söyleniyor. İşte önemli bilgiler:

  Arabanın ağırlığı: 1200 N (Bu bilgi, dikey kuvvetleri dengelemek için önemlidir ancak yatay hareket için doğrudan kullanılmaz.)

  Motorun uyguladığı kuvvet (çekme kuvveti): 400 N

  Arabanın hareket durumu: Sabit hızla gitmektedir.

  Aranan: Arabanın hareketine karşı etki eden toplam direnç kuvveti.

• Adım 2: Anahtar Kavramı Hatırlayalım: Sabit Hız ve Net Kuvvet.

  Bir cisim sabit hızla hareket ediyorsa veya duruyorsa, üzerine etki eden net kuvvet sıfırdır. Bu, Newton'un Birinci Hareket Yasası'nın (Eylemsizlik Yasası) bir sonucudur. Matematiksel olarak, $F_{net} = ma$ formülünde, hız sabit olduğunda ivme ($a$) sıfır olur. Dolayısıyla $F_{net} = m \times 0 = 0$ olur.

• Adım 3: Arabaya Etki Eden Yatay Kuvvetleri Belirleyelim.

  Araba yatay düzlemde hareket ettiği için, yatay yöndeki kuvvetlere odaklanmalıyız:

  Motorun uyguladığı kuvvet ($F_{motor}$): Arabayı ileri doğru hareket ettiren kuvvettir. Soruda bu kuvvetin 400 N olduğu belirtilmiştir.

  Direnç kuvveti ($F_{direnç}$): Arabanın hareketine zıt yönde etki eden, sürtünme ve hava direnci gibi kuvvetlerin toplamıdır. Bu kuvveti bulmamız isteniyor.

• Adım 4: Net Kuvvet Denklemini Kuralım ve Çözelim.

  Araba sabit hızla hareket ettiği için net kuvvet sıfırdır. Bu durumda, ileri yöndeki kuvvetler ile geri yöndeki kuvvetler birbirini dengelemelidir:

  $F_{net} = F_{motor} - F_{direnç}$

  Net kuvvet sıfır olduğu için:

  $0 = F_{motor} - F_{direnç}$

  Direnç kuvvetini yalnız bırakırsak:

  $F_{direnç} = F_{motor}$

• Adım 5: Değerleri Yerine Koyalım.

  Motorun uyguladığı kuvvetin 400 N olduğunu biliyoruz. Bu değeri denklemde yerine koyarsak:

  $F_{direnç} = 400 N$

  Yani, arabanın hareketine karşı etki eden toplam direnç kuvveti 400 N'dur.

Bu, motorun uyguladığı kuvvetin, arabanın sabit hızla ilerlemesini sağlamak için tam olarak direnç kuvvetini dengelediği anlamına gelir.

Cevap A seçeneğidir.