Merhaba sevgili öğrencilerim,
Bugün sizlerle birlikte kuvvet ve hareket konusunu pekiştireceğimiz çok güzel bir etkinlik yapacağız. Önümüzdeki görselde yer alan soruları adım adım, hep birlikte çözeceğiz. Unutmayın, Fen Bilimleri dersi mantığımızı kullandığımızda ne kadar kolay ve eğlenceli bir hal alıyor!
Hadi başlayalım!
Ç. Aşağıdaki tabloda oyuncak arabalara etki eden üç kuvvetle ilgili bilgi verilmiştir. Oyuncak arabalara etki eden kuvvetleri çizerek gösteriniz. Oyuncak arabaların hareket durumlarında gözlenen değişimleri noktalı yerlere yazınız.
Öncelikle tablomuzu dikkatlice inceleyelim. Elimizde üç farklı kuvvet var:
- 1. kuvvet: Doğu yönünde, 18 N büyüklüğünde.
- 2. kuvvet: Batı yönünde, 6 N büyüklüğünde.
- 3. kuvvet: Batı yönünde, 12 N büyüklüğünde.
Kuvvetlerin hepsinin doğrultusunun Doğu-Batı olduğuna dikkat edelim. Bu, tüm kuvvetlerin aynı çizgi üzerinde, ya sağa (doğu) ya da sola (batı) doğru olduğu anlamına gelir. Bu bilgi, hesaplamalarımızı çok kolaylaştıracak!
1. Başlangıçta duran kırmızı arabaya 1 ve 2. kuvvetler etki etmektedir.
Adım 1: Arabaya etki eden kuvvetleri belirleyelim.
- 1. kuvvet: 18 N büyüklüğünde Doğu yönüne.
- 2. kuvvet: 6 N büyüklüğünde Batı yönüne.
Adım 2: Net kuvveti (yani bileşke kuvveti) bulalım.
Kuvvetler zıt yönlü olduğu için büyük kuvvetten küçük kuvveti çıkarırız. Net kuvvet, büyük olan kuvvetin yönünde olur.
Doğu yönündeki kuvvet (18 N), Batı yönündeki kuvvetten (6 N) daha büyük. O zaman çıkarma işlemi yapalım:
18 N – 6 N = 12 N
Net kuvvetin yönü, büyük olan kuvvetin yönü yani Doğu yönüdür.
Adım 3: Arabanın hareket durumunu yorumlayalım.
Araba başlangıçta duruyordu. Üzerine etki eden net kuvvet 12 N ve Doğu yönünde. Cisimlere etki eden net kuvvet sıfırdan farklı ise (yani dengelenmemiş bir kuvvet varsa), cisim o kuvvetin yönünde harekete başlar.
Sonuç:
Araba, Doğu yönünde 12 N’luk net kuvvetin etkisiyle hızlanarak hareket etmeye başlar.
2. Başlangıçta doğuya doğru hareket eden mor arabaya 1, 2 ve 3. kuvvetler etki etmektedir.
Adım 1: Arabaya etki eden kuvvetleri belirleyelim.
- 1. kuvvet: 18 N büyüklüğünde Doğu yönüne.
- 2. kuvvet: 6 N büyüklüğünde Batı yönüne.
- 3. kuvvet: 12 N büyüklüğünde Batı yönüne.
Adım 2: Net kuvveti bulalım.
Önce aynı yöndeki kuvvetleri toplayalım. 2. ve 3. kuvvetler aynı yönde (Batı).
Batı yönündeki toplam kuvvet: 6 N + 12 N = 18 N
Şimdi elimizde iki zıt yönlü kuvvet var:
- Doğu yönüne: 18 N
- Batı yönüne: 18 N
Zıt yönlü ve eşit büyüklükteki bu iki kuvvetin bileşkesini bulmak için çıkarma yaparız:
18 N – 18 N = 0 N
Net kuvvet sıfırdır! Bu duruma dengelenmiş kuvvetler diyoruz.
Adım 3: Arabanın hareket durumunu yorumlayalım.
Araba başlangıçta Doğu’ya doğru hareket ediyordu. Üzerine etki eden net kuvvet ise 0 N. Unutmayın! Bir cisim hareket halindeyken üzerine etki eden net kuvvet sıfır olursa, cisim durmaz! O anki hızıyla, aynı yönde sabit süratle hareketine devam eder.
Sonuç:
Net kuvvet sıfır olduğu için, araba Doğu yönünde sabit süratle hareketine devam eder.
3. Başlangıçta batıya doğru hareket eden mavi arabaya 2 ve 3. kuvvetler etki etmektedir.
Adım 1: Arabaya etki eden kuvvetleri belirleyelim.
- 2. kuvvet: 6 N büyüklüğünde Batı yönüne.
- 3. kuvvet: 12 N büyüklüğünde Batı yönüne.
Adım 2: Net kuvveti bulalım.
İki kuvvet de aynı yönde (Batı) olduğu için büyüklüklerini toplarız. Net kuvvetin yönü de yine aynı yön olur.
6 N + 12 N = 18 N
Net kuvvetin yönü Batı yönüdür.
Adım 3: Arabanın hareket durumunu yorumlayalım.
Araba zaten Batı’ya doğru gidiyordu. Üzerine etki eden net kuvvet de yine Batı yönünde. Yani hareket yönü ile net kuvvetin yönü aynı! Bu durumda araba ne yapar? Tabii ki hızlanır!
Sonuç:
Araba, Batı yönünde 18 N’luk net kuvvetin etkisiyle hızlanarak hareketine devam eder.
4. Başlangıçta duran yeşil arabaya 1, 2 ve 3. kuvvetler etki etmektedir.
Adım 1: Arabaya etki eden kuvvetleri belirleyelim.
Bu durum, 2. sorudaki kuvvetlerle tamamen aynı. Haydi tekrar hatırlayalım:
- 1. kuvvet: 18 N büyüklüğünde Doğu yönüne.
- 2. ve 3. kuvvetler: Toplamda 6 N + 12 N = 18 N büyüklüğünde Batı yönüne.
Adım 2: Net kuvveti bulalım.
Yine zıt yönlü ve eşit büyüklükte kuvvetlerimiz var.
18 N (Doğu) – 18 N (Batı) = 0 N
Net kuvvet yine sıfır. Yani kuvvetler yine dengelenmiş.
Adım 3: Arabanın hareket durumunu yorumlayalım.
Bu sefer araba başlangıçta duruyor. Unutmayın! Duran bir cisme etki eden net kuvvet sıfır ise, cisim durmaya devam eder. Hareket etmesi için dengelenmemiş bir kuvvete ihtiyaç duyar.
Sonuç:
Net kuvvet sıfır olduğu için, durmakta olan araba hareket etmez ve durmaya devam eder.
Umarım bu çözümler konuyu daha iyi anlamanıza yardımcı olmuştur. Aklınıza takılan bir şey olursa sormaktan çekinmeyin. Hepinize iyi çalışmalar dilerim!