Dengelenmiş kuvvet örnekleri Test 2

Şekildeki sistemde 5 N'luk ağırlığa sahip cisim iplerle tavana asılmıştır. İplerdeki gerilme kuvvetleri T₁ ve T₂'dir.
Buna göre aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

A) T₁ + T₂ = 5 N
B) T₁ - T₂ = 5 N
C) T₁ × T₂ = 5 N
D) T₁ = T₂ = 5 N

Merhaba sevgili öğrenciler!

Bu soruda, dengede duran bir cisim üzerindeki kuvvetleri inceleyeceğiz. Fizikte denge, cisim üzerindeki net kuvvetin sıfır olması anlamına gelir. Yani, cismi bir yöne çeken kuvvetlerin toplamı, zıt yöne çeken kuvvetlerin toplamına eşit olmalıdır. Haydi adım adım çözümleyelim:

• 1. Cismi ve Üzerindeki Kuvvetleri Belirleyelim:

  Sistemde 5 N ağırlığındaki bir cisim bulunmaktadır. Ağırlık, her zaman yerçekimi nedeniyle aşağı doğru etki eden bir kuvvettir. Bu durumda, cismin ağırlığı $W = 5$ N'dur ve aşağı yönlüdür.

  Cisim, iki ip yardımıyla tavana asılmıştır. Bu iplerde oluşan gerilme kuvvetleri $T_1$ ve $T_2$'dir. Bu gerilme kuvvetleri, cismi yukarı doğru çekerek ağırlığını dengelemeye çalışır.

• 2. Denge Koşulunu Uygulayalım:

  Cisim iplerle asılı durduğuna göre, sistem dengededir. Dengede olan bir cisim için net kuvvet sıfırdır. Yani, yukarı yönlü kuvvetlerin toplamı, aşağı yönlü kuvvetlerin toplamına eşit olmalıdır.

  Bu durumda, yukarı yönlü kuvvetler $T_1$ ve $T_2$ gerilme kuvvetleridir. Aşağı yönlü kuvvet ise cismin ağırlığı $W$'dir.

• 3. Kuvvetleri Matematiksel Olarak İfade Edelim:

  Yukarı yönlü kuvvetlerin toplamı: $T_1 + T_2$

  Aşağı yönlü kuvvet: $W = 5$ N

  Denge koşuluna göre, bu iki kuvvet birbirini dengelemelidir:

  $T_1 + T_2 = W$

• 4. Değerleri Yerine Koyalım:

  Cismin ağırlığı $W = 5$ N olduğuna göre, denklemi şu şekilde yazabiliriz:

  $T_1 + T_2 = 5$ N

  Bu denklem, iplerdeki gerilme kuvvetlerinin toplamının, cismin ağırlığına eşit olduğunu gösterir. Bu, cismin ne yukarı ne de aşağı hareket etmeden dengede kalmasını sağlar.

• 5. Seçenekleri Kontrol Edelim:

  Bulduğumuz $T_1 + T_2 = 5$ N ifadesi, A seçeneğindeki ifade ile tamamen aynıdır.

Cevap A seçeneğidir.