Bir asansör 5 m/s sabit hızla yükselirken içindeki yolcuya etki eden kuvvetler için ne söylenebilir?
A) Net kuvvet sıfırdırBu soruyu çözmek için fizik dersinde öğrendiğimiz temel prensipleri hatırlayalım. Özellikle Newton'ın hareket yasaları bu konuda bize çok yardımcı olacak.
Bir cismin "sabit hızla" hareket etmesi, o cismin hızının hem büyüklüğünün (süratinin) hem de yönünün zamanla değişmediği anlamına gelir. Asansör 5 m/s sabit hızla yükseliyorsa, hızı ne artıyor ne de azalıyor, ayrıca yönü de değişmiyor (hep yukarı).
Fizikte ivme ($a$), hızdaki değişim oranıdır. Eğer bir cismin hızı değişmiyorsa (yani sabit hızla hareket ediyorsa), o zaman o cismin ivmesi sıfırdır ($a = 0$).
Newton'ın İkinci Hareket Yasası bize şunu söyler: Bir cisme etki eden net kuvvet ($F_{net}$), cismin kütlesi ($m$) ile ivmesinin ($a$) çarpımına eşittir. Yani, $F_{net} = ma$.
Bizim durumumuzda, asansör sabit hızla hareket ettiği için ivme sıfırdır ($a = 0$). Bu durumda formülü yerine koyarsak:
$F_{net} = m \times 0$
$F_{net} = 0$
Bu, yolcuya etki eden net kuvvetin sıfır olduğu anlamına gelir.
Yolcuya aslında iki temel kuvvet etki eder: Yerçekimi kuvveti (aşağı yönde) ve asansörün zemininin yolcuya uyguladığı normal kuvvet (yukarı yönde). Net kuvvetin sıfır olması demek, bu iki kuvvetin birbirini dengelediği, yani büyüklüklerinin eşit ve yönlerinin zıt olduğu anlamına gelir. Eğer asansör hızlanıyor veya yavaşlıyor olsaydı, bu kuvvetler dengede olmazdı ve bir net kuvvet oluşurdu.
Sonuç olarak, asansör sabit hızla hareket ettiğinde, içindeki yolcuya etki eden net kuvvet sıfırdır. Bu durum, asansör sabit hızla aşağı inseydi veya duruyor olsaydı da geçerli olurdu. Önemli olan hızın sabit olmasıdır.
Cevap A seçeneğidir.
