Dengelenmiş kuvvet nedir Test 2

Kütlesi 2 kg olan bir cisim, sürtünmesiz yatay düzlemde sabit 6 m/s hızla hareket etmektedir.
Bu durumla ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?

A) Cisme etki eden net kuvvet sıfırdır
B) Cisim dengelenmiş kuvvetler etkisindedir
C) Cismin ivmesi sıfırdır
D) Cisme hiç kuvvet uygulanmamaktadır

Bu tür sorular, cisimlerin hareketini ve üzerine etki eden kuvvetleri anlamamızı sağlayan temel fizik prensiplerini test eder. Özellikle Newton'un Hareket Yasaları bu konuda bize yol gösterir.

• Öncelikle, sorudaki anahtar ifadeye odaklanalım: "sabit 6 m/s hızla hareket etmektedir". Bir cismin hızı sabitse, bu hem hızının büyüklüğünün (süratinin) hem de yönünün değişmediği anlamına gelir.
• Cismin ivmesi: İvme, hızdaki değişim oranıdır. Hız sabit olduğuna göre, hızda bir değişim yoktur. Dolayısıyla, cismin ivmesi sıfırdır ($a = 0$). Bu bilgi, C seçeneğinin doğru olduğunu gösterir.
• Cisme etki eden net kuvvet: Newton'un İkinci Hareket Yasası'na göre, bir cisme etki eden net kuvvet, cismin kütlesi ile ivmesinin çarpımına eşittir ($F_{net} = ma$). İvme sıfır ($a=0$) olduğuna göre, cisme etki eden net kuvvet de sıfırdır ($F_{net} = m \times 0 = 0$). Bu bilgi, A seçeneğinin doğru olduğunu gösterir.
• Dengelenmiş kuvvetler: Bir cisme etki eden net kuvvet sıfır ise, o cisim dengelenmiş kuvvetlerin etkisi altındadır denir. Bu durum, cismin ya durduğu ya da sabit hızla hareket ettiği anlamına gelir (Newton'un Birinci Hareket Yasası). Bizim cismimiz sabit hızla hareket ettiği için dengelenmiş kuvvetler etkisindedir. Bu bilgi, B seçeneğinin doğru olduğunu gösterir.
• Cisme hiç kuvvet uygulanmamaktadır: Bu ifade yanlıştır. Sürtünmesiz yatay düzlemde hareket eden bir cisme bile kuvvetler etki eder. Örneğin, cismin kütlesi nedeniyle aşağı doğru bir yerçekimi kuvveti ($F_g = mg$) ve düzlemin cisme yukarı doğru uyguladığı bir normal kuvvet vardır. Bu iki kuvvet düşey doğrultuda birbirini dengelediği için (net düşey kuvvet sıfır olduğu için) cisim düşeyde hareket etmez. Yatayda ise sürtünme olmadığı ve hız sabit olduğu için net yatay kuvvet sıfırdır. Ancak bu, cisme hiç kuvvet uygulanmadığı anlamına gelmez; sadece uygulanan kuvvetlerin birbirini dengelediği ve net kuvvetin sıfır olduğu anlamına gelir. Dolayısıyla, D seçeneği yanlıştır.

Cevap D seçeneğidir.