Bir cisme aynı doğrultuda ve yönde iki kuvvet uygulanıyor: \( \vec{F_1} = 10\,N \) ve \( \vec{F_2} = 15\,N \). Bileşke kuvvet vektörünün büyüklüğü nedir?
A) 5 N
B) 10 N
C) 15 N
D) 25 N
Sevgili öğrenciler, bu soruda bir cisme uygulanan iki kuvvetin bileşkesini bulmamız isteniyor. Kuvvetler ve bileşke kuvvet kavramlarını hatırlayarak adım adım ilerleyelim.
- Kuvvet Nedir?
Kuvvet, bir cismin hareket durumunu değiştiren, onu hızlandıran, yavaşlatan, yönünü değiştiren veya şeklini bozan etkidir. Kuvvet, vektörel bir büyüklüktür; yani hem büyüklüğü hem de yönü vardır. Birimi Newton ($N$) olarak ifade edilir.
- Bileşke Kuvvet Nedir?
Bir cisme aynı anda birden fazla kuvvet etki ettiğinde, bu kuvvetlerin tek başına yapacağı etkiyi yapan tek bir kuvvete bileşke kuvvet (net kuvvet) denir. Bileşke kuvvet de vektörel bir büyüklüktür.
- Aynı Doğrultuda ve Yönde Uygulanan Kuvvetler:
Soruda belirtildiği gibi, $ \vec{F_1} $ ve $ \vec{F_2} $ kuvvetleri cisme "aynı doğrultuda ve aynı yönde" uygulanıyor. Bu, her iki kuvvetin de cismi aynı tarafa doğru ittiği veya çektiği anlamına gelir. Örneğin, bir kutuyu iki kişi aynı anda aynı yöne doğru itiyorsa, kuvvetler aynı doğrultuda ve yöndedir.
- Bileşke Kuvvetin Hesaplanması:
Eğer bir cisme aynı doğrultuda ve aynı yönde birden fazla kuvvet uygulanıyorsa, bileşke kuvvetin büyüklüğünü bulmak için bu kuvvetlerin büyüklükleri toplanır. Yönü ise uygulanan kuvvetlerin yönüyle aynı olur.
- Verilen Kuvvetler:
Birinci kuvvet: $ \vec{F_1} = 10\,N $
İkinci kuvvet: $ \vec{F_2} = 15\,N $
Her iki kuvvet de aynı doğrultuda ve aynı yönde olduğu için, bileşke kuvvetin büyüklüğünü bulmak için bu iki değeri toplarız.
- Hesaplama:
Bileşke kuvvetin büyüklüğünü $ F_{bileşke} $ ile gösterelim.
$ F_{bileşke} = F_1 + F_2 $
$ F_{bileşke} = 10\,N + 15\,N $
$ F_{bileşke} = 25\,N $
- Sonuç:
Cisme etki eden bileşke kuvvetin büyüklüğü $ 25\,N $'dur. Bu kuvvetin yönü de $ \vec{F_1} $ ve $ \vec{F_2} $ kuvvetlerinin yönüyle aynıdır.
Seçeneklere baktığımızda, bulduğumuz $ 25\,N $ değerinin D seçeneğinde yer aldığını görüyoruz.
Cevap D seçeneğidir.
