Bir cisme aynı doğrultuda ve zıt yönde 10 N ve 15 N büyüklüğünde iki kuvvet etki etmektedir. Bu cisim için aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
A) Cisim dengelenmiş kuvvetler etkisindedir.
B) Cisme etki eden net kuvvet 25 N'dur.
C) Cisim 10 N'luk kuvvet yönünde hareket eder.
D) Cisim 15 N'luk kuvvet yönünde hareket eder.
Sevgili öğrenciler, bir cisme etki eden kuvvetlerin etkisini anlamak için öncelikle net kuvveti bulmamız gerekir. Net kuvvet, bir cisme etki eden tüm kuvvetlerin bileşkesidir ve cismin hareket yönünü ve ivmesini belirler. Şimdi sorumuzu adım adım inceleyelim:
- Kuvvetlerin Yönü ve Doğrultusu: Soruda belirtildiği gibi, iki kuvvet aynı doğrultuda ancak zıt yönde etki etmektedir. Bu, kuvvetlerin birbirini dengelemeye çalıştığı veya etkisini azalttığı anlamına gelir.
- Net Kuvvetin Hesaplanması: Zıt yöndeki kuvvetlerin net etkisini bulmak için büyük kuvvetten küçük kuvveti çıkarmamız gerekir.
- Birinci kuvvet: $F_1 = 10 \text{ N}$
- İkinci kuvvet: $F_2 = 15 \text{ N}$
- Net kuvvet ($F_{net}$) = Büyük kuvvet - Küçük kuvvet
- $F_{net} = 15 \text{ N} - 10 \text{ N} = 5 \text{ N}$
Buna göre, cisme etki eden net kuvvet $5 \text{ N}$ büyüklüğündedir.
- Net Kuvvetin Yönü: Net kuvvetin yönü, her zaman daha büyük olan kuvvetin yönündedir. Bu durumda, $15 \text{ N}$'luk kuvvet daha büyük olduğu için, net kuvvet de $15 \text{ N}$'luk kuvvetin yönünde olacaktır.
- Seçeneklerin Değerlendirilmesi: Şimdi bulduğumuz bu bilgiler ışığında seçenekleri tek tek inceleyelim:
- A) Cisim dengelenmiş kuvvetler etkisindedir.
Dengelenmiş kuvvetler, net kuvvetin sıfır olduğu durumlarda söz konusudur. Bizim durumumuzda net kuvvet $5 \text{ N}$ olduğu için, kuvvetler dengelenmiş değildir. Bu nedenle A seçeneği yanlıştır.
- B) Cisme etki eden net kuvvet 25 N'dur.
Net kuvveti $5 \text{ N}$ olarak hesapladık. $25 \text{ N}$ değeri, kuvvetler aynı yönde olsaydı ($10 \text{ N} + 15 \text{ N}$) geçerli olurdu. Ancak kuvvetler zıt yöndedir. Bu nedenle B seçeneği yanlıştır.
- C) Cisim 10 N'luk kuvvet yönünde hareket eder.
Cisim, net kuvvetin yönünde hareket eder veya ivmelenir. Net kuvvet $15 \text{ N}$'luk kuvvetin yönünde olduğu için, cisim $10 \text{ N}$'luk kuvvet yönünde hareket etmez. Bu nedenle C seçeneği yanlıştır.
- D) Cisim 15 N'luk kuvvet yönünde hareket eder.
Cisme etki eden net kuvvet $15 \text{ N}$'luk kuvvet yönündedir. Bir cisim dengelenmemiş kuvvetlerin etkisi altındaysa, net kuvvetin yönünde ivmelenir ve bu yönde hareket etmeye başlar veya hızlanır. Bu nedenle D seçeneği doğrudur.
Cevap D seçeneğidir.
