Dengelenmemiş kuvvet nedir Test 2

Kütlesi 5 kg olan bir cisme 20 N'luk kuvvet uygulandığında cismin ivmesi 2 m/s² oluyor. Bu durumda cisme etki eden sürtünme kuvveti kaç N'dur?

A) 5
B) 10
C) 15
D) 20

Merhaba sevgili öğrenciler! Bu soruda, bir cisme uygulanan kuvvet, cismin kütlesi ve ivmesi arasındaki ilişkiyi kullanarak sürtünme kuvvetini bulacağız. Fizikteki en temel yasalardan biri olan Newton'un İkinci Yasası'nı uygulayarak bu problemi kolayca çözebiliriz. Haydi adım adım ilerleyelim:

• Adım 1: Verilenleri Belirleyelim

  Öncelikle soruda bize hangi bilgilerin verildiğini ve neyi bulmamız gerektiğini netleştirelim:

  • Cismin kütlesi ($m$) = $5 \text{ kg}$
  • Cisme uygulanan kuvvet ($F_{uygulanan}$) = $20 \text{ N}$
  • Cismin ivmesi ($a$) = $2 \text{ m/s}^2$
  • Bulmamız gereken: Cisme etki eden sürtünme kuvveti ($F_{sürtünme}$)
• Adım 2: Kuvvetleri Anlayalım ve Newton'un İkinci Yasası'nı Hatırlayalım

  Bir cisme birden fazla kuvvet etki ettiğinde, cismin hareketini belirleyen bu kuvvetlerin bileşkesi yani net kuvvetidir. Newton'un İkinci Yasası'na göre, bir cisme etki eden net kuvvet ($F_{net}$), cismin kütlesi ($m$) ile ivmesinin ($a$) çarpımına eşittir:

  $F_{net} = m \cdot a$

  Bizim durumumuzda, cisme hareket yönünde $F_{uygulanan}$ kuvveti etki ederken, hareketine zıt yönde $F_{sürtünme}$ kuvveti etki etmektedir. Bu durumda net kuvvet, uygulanan kuvvetten sürtünme kuvvetinin çıkarılmasıyla bulunur:

  $F_{net} = F_{uygulanan} - F_{sürtünme}$

• Adım 3: Denklemi Kurup Bilinenleri Yerine Koyalım

  Şimdi Newton'un İkinci Yasası'nı ve net kuvvet tanımımızı birleştirelim:

  $F_{uygulanan} - F_{sürtünme} = m \cdot a$

  Soruda verilen değerleri bu denklemde yerine yazalım:

  $20 \text{ N} - F_{sürtünme} = 5 \text{ kg} \cdot 2 \text{ m/s}^2$

• Adım 4: Sürtünme Kuvvetini Hesaplayalım

  Denklemin sağ tarafındaki çarpma işlemini yapalım:

  $5 \text{ kg} \cdot 2 \text{ m/s}^2 = 10 \text{ N}$

  Şimdi denklemimiz şu hale geldi:

  $20 \text{ N} - F_{sürtünme} = 10 \text{ N}$

  $F_{sürtünme}$'yi bulmak için denklemi yeniden düzenleyelim. $F_{sürtünme}$'yi sağa, $10 \text{ N}$'u sola atalım:

  $F_{sürtünme} = 20 \text{ N} - 10 \text{ N}$

  $F_{sürtünme} = 10 \text{ N}$

  Böylece cisme etki eden sürtünme kuvvetinin $10 \text{ N}$ olduğunu bulmuş olduk.

Cevap B seçeneğidir.