Bir astronot, uzay istasyonunun dışında bir tamir görevi sırasında, elindeki aleti yanlışlıkla uzay boşluğuna doğru fırlatır. Aleti fırlatma anında, astronotun uzay istasyonundan uzaklaşmaya başladığı gözlemlenir.
Bu durum, Newton'un üçüncü hareket yasası olan etki-tepki yasası ile açıklanmaktadır. Buna göre, aşağıdaki ifadelerden hangisi bu olayı en doğru şekilde açıklar?
Merhaba sevgili öğrenciler! Bu soruyu Newton'un üçüncü yasası ışığında adım adım inceleyelim ve doğru cevabı bulalım.
Newton'un Üçüncü Hareket Yasası (Etki-Tepki Yasası): Bir cisim başka bir cisme kuvvet uyguladığında, ikinci cisim de birinci cisme eşit büyüklükte ve zıt yönde bir kuvvet uygular. Yani her etkiye karşılık eşit ve zıt bir tepki vardır.
Şimdi seçenekleri tek tek değerlendirelim:
Bu ifade Newton'un üçüncü yasasıyla çelişir. Etki ve tepki kuvvetleri her zaman eşit büyüklükte olmalıdır. Dolayısıyla bu seçenek yanlıştır.
Kütlelerin büyüklüğü, etki-tepki kuvvetlerinin büyüklüğünü etkilemez. Aletin hareket etmesi ve astronotun uzaklaşması, uygulanan kuvvetlerin eşitliği ve cisimlerin kütleleriyle ilgilidir. Daha büyük kütleye sahip olan astronot, daha küçük bir ivmeyle hareket eder. Bu seçenek de yanlıştır.
Bu ifade, Newton'un üçüncü yasasını tam olarak açıklamaktadır. Astronot alete bir kuvvet uyguladığında (etki), alet de astronota aynı büyüklükte fakat zıt yönde bir kuvvet uygular (tepki). Bu nedenle astronot uzay istasyonundan uzaklaşmaya başlar. Bu seçenek doğrudur.
Astronotun uzaklaşma hızı, aletin fırlatılma hızıyla ilişkili olmakla birlikte, aynı zamanda aletin ve astronotun kütlelerine de bağlıdır. Momentumun korunumu ilkesi de bu durumu etkiler. Bu seçenek eksik bir açıklamadır ve bu nedenle yanlıştır.
Doğru cevabı bulduk! Newton'un üçüncü yasası gereği, astronotun alete uyguladığı kuvvet ile aletin astronota uyguladığı kuvvet eşit büyüklükte ve zıt yöndedir.
Cevap C seçeneğidir.
