Duran bir topa, aynı doğrultuda ve zıt yönde 12 N ve 8 N'luk iki kuvvet aynı anda uygulanıyor. Topun hareketiyle ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
A) Top hareketsiz kalır.
B) Top 12 N'luk kuvvet yönünde 4 N net kuvvetle hareket eder.
C) Top 8 N'luk kuvvet yönünde 4 N net kuvvetle hareket eder.
D) Top dengelenmiş kuvvetler etkisindedir.
Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruda, bir topa etki eden kuvvetleri ve bu kuvvetlerin topun hareketi üzerindeki etkisini inceleyeceğiz. Fizikte kuvvetler ve hareket arasındaki ilişkiyi anlamak çok önemlidir. Haydi adım adım bu soruyu çözelim:
- 1. Adım: Soruyu Anlayalım
- Soruda duran bir topa etki eden iki kuvvetten bahsediliyor. Bu kuvvetler aynı doğrultuda ama zıt yönlerde uygulanıyor. Kuvvetlerin büyüklükleri $12 \text{ N}$ ve $8 \text{ N}$. Bizden topun hareketiyle ilgili doğru ifadeyi bulmamız isteniyor.
- 2. Adım: Net Kuvveti (Bileşke Kuvveti) Hesaplayalım
- Bir cisme aynı doğrultuda ve zıt yönlerde birden fazla kuvvet etki ettiğinde, cismin hareketini belirleyen kuvvet bu kuvvetlerin farkıdır. Buna "net kuvvet" veya "bileşke kuvvet" denir. Net kuvvetin yönü, büyüklüğü daha fazla olan kuvvetin yönündedir.
- Kuvvetler: $F_1 = 12 \text{ N}$ ve $F_2 = 8 \text{ N}$
- Net Kuvvet ($F_{net}$) = Büyük Kuvvet - Küçük Kuvvet
- $F_{net} = 12 \text{ N} - 8 \text{ N} = 4 \text{ N}$
- Net kuvvetin yönü, daha büyük olan $12 \text{ N}$'luk kuvvetin yönündedir.
- 3. Adım: Net Kuvvetin Harekete Etkisini Yorumlayalım
- Bir cisme etki eden net kuvvet sıfır ise, cisim duruyorsa durmaya devam eder, hareket ediyorsa sabit hızla hareketine devam eder. Bu duruma "dengelenmiş kuvvetler" denir.
- Eğer bir cisme etki eden net kuvvet sıfırdan farklı ise, cisim net kuvvet yönünde hızlanır (ivmelenir). Bu duruma "dengelenmemiş kuvvetler" denir.
- Bizim durumumuzda net kuvvet $4 \text{ N}$'dur ve sıfırdan farklıdır. Bu, topun dengelenmemiş kuvvetler etkisinde olduğu ve net kuvvet yönünde hareket edeceği anlamına gelir.
- 4. Adım: Seçenekleri Değerlendirelim
- A) Top hareketsiz kalır. Yanlış. Çünkü net kuvvet sıfır değil, $4 \text{ N}$'dur.
- B) Top $12 \text{ N}$'luk kuvvet yönünde $4 \text{ N}$ net kuvvetle hareket eder. Doğru. Hesapladığımız net kuvvet $4 \text{ N}$ ve yönü büyük olan $12 \text{ N}$'luk kuvvetin yönündedir. Duran bir cisme dengelenmemiş bir kuvvet etki ettiğinde, cisim bu kuvvet yönünde hareket etmeye başlar.
- C) Top $8 \text{ N}$'luk kuvvet yönünde $4 \text{ N}$ net kuvvetle hareket eder. Yanlış. Net kuvvetin yönü her zaman daha büyük olan kuvvetin yönündedir.
- D) Top dengelenmiş kuvvetler etkisindedir. Yanlış. Dengelenmiş kuvvetler, net kuvvetin sıfır olduğu durumlardır. Bizim durumumuzda net kuvvet $4 \text{ N}$'dur, yani dengelenmemiş kuvvetler etkisindedir.
Bu adımları takip ettiğimizde, topun $12 \text{ N}$'luk kuvvet yönünde $4 \text{ N}$ net kuvvetle hareket edeceğini görüyoruz.
Cevap B seçeneğidir.
