Bir dağcı, dik bir yamaçta yukarı doğru tırmanırken aniden kayar ve aşağı doğru düşmeye başlar.
Bu durumda dağcının hareketi ile ilgili aşağıdakilerden hangisi yanlıştır?
A) Dağcının üzerine etki eden net kuvvet sıfırdan farklıdır
B) Dağcının ivmesi aşağı yönlüdür
C) Dağcının hızı giderek artar
D) Dağcının üzerine etki eden tüm kuvvetler birbirini dengeler
Sevgili öğrenciler, bu soruda bir dağcının kayarak düşmeye başladığı bir durumu inceliyoruz. Fizik kuralları çerçevesinde bu hareketin özelliklerini değerlendirelim.
- Durumu Anlayalım: Bir dağcı kayıp düşmeye başladığında, bu, onun hareket durumunun değiştiği anlamına gelir. Yani, başlangıçta belki duruyordu veya yavaşça hareket ediyordu, ancak şimdi aşağı doğru hızlanarak düşüyor.
- A) Dağcının üzerine etki eden net kuvvet sıfırdan farklıdır:
- Bir cismin hızı değişiyorsa (yani hızlanıyor veya yavaşlıyorsa), o cismin bir ivmesi vardır.
- Newton'un İkinci Hareket Yasası'na göre, bir cismin ivmesi varsa, o cismin üzerine etki eden bir net kuvvet ($F_{net}$) olmalıdır. Bu yasa $F_{net} = m \cdot a$ şeklinde ifade edilir, burada $m$ kütle ve $a$ ivmedir.
- Dağcı düşerken hızlandığı için bir ivmesi vardır. Dolayısıyla, üzerine etki eden net kuvvet sıfırdan farklıdır. Bu ifade doğrudur.
- B) Dağcının ivmesi aşağı yönlüdür:
- Dağcı aşağı doğru düşmeye başladığına ve hızı aşağı yönde arttığına göre, ivmesi de hareket yönüyle aynı, yani aşağı yönlüdür.
- Yer çekimi kuvveti dağcıyı aşağı çektiği için, bu kuvvet dağcının aşağı doğru ivmelenmesine neden olur. Bu ifade doğrudur.
- C) Dağcının hızı giderek artar:
- Dağcı düşmeye başladığında, yer çekimi kuvveti onu aşağı doğru hızlandırır. Hava direnci gibi karşıt kuvvetler olsa bile, başlangıçta yer çekimi baskın olduğu için dağcının hızı giderek artar.
- Bu durum, dağcının bir ivmeye sahip olduğunun doğrudan bir sonucudur. Bu ifade doğrudur.
- D) Dağcının üzerine etki eden tüm kuvvetler birbirini dengeler:
- Kuvvetler birbirini dengelediğinde, net kuvvet sıfır ($F_{net} = 0$) olur.
- Newton'un Birinci Hareket Yasası'na göre, net kuvvet sıfır olduğunda cisim ya durmaya devam eder ya da sabit hızla hareket eder.
- Ancak dağcı düşmeye başlamış ve hızlanmaktadır. Bu durum, dağcının hızının değiştiği, yani ivmelendiği anlamına gelir.
- İvmelenen bir cismin üzerine etki eden net kuvvet sıfır olamaz, dolayısıyla kuvvetler birbirini dengeleyemez. Bu ifade yanlıştır.
Soruda yanlış olan ifade sorulduğu için, cevabımız D seçeneğidir.
Cevap D seçeneğidir.
