Merhaba sevgili öğrencilerim! Fen Bilimleri dersimize hoş geldiniz. Bugün sizlerle kuvvet ve hareket ünitemizle ilgili çok güzel sorular çözeceğiz. Gönderdiğiniz görseldeki soruları şimdi hep birlikte, adım adım inceleyelim ve çözelim. Hazırsanız, başlayalım!
5. Soru: Halat çekme oyunu oynayan dört arkadaş, halata aynı doğrultuda kuvvet uygulamaktadır. Dört arkadaşın uyguladığı kuvvetlerin büyüklükleri aşağıdaki tabloda verilmiştir.
Halat, oyun esnasında dengelenmiş kuvvetlerin etkisi altında kalmaktadır.
Buna göre aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?
A) Hakan ile Bilal halata aynı yönde kuvvet uygular.
B) Yunus ile Melih halata aynı yönde kuvvet uygular.
C) Halata etki eden bileşke kuvvet sıfırdır.
D) Halat, Melih’in uyguladığı kuvvet yönünde hareket eder.
Çözüm:
Çocuklar, bu sorudaki sihirli kelime “dengelenmiş kuvvetler”. Bir cisim dengelenmiş kuvvetlerin etkisindeyse, bu demektir ki cisme etki eden net kuvvet (yani bileşke kuvvet) sıfırdır. Cisim ya duruyordur ya da sabit bir hızla hareket ediyordur. Halat çekme oyununda halat hareket etmiyorsa, iki tarafın uyguladığı kuvvetler birbirine eşittir.
Adım 1: Soruda bize halatın “dengelenmiş kuvvetlerin” etkisinde olduğu söyleniyor. Bu bilgi bize doğrudan bileşke kuvvetin sıfır olduğunu anlatır. Bu yüzden C şıkkı, yani “Halata etki eden bileşke kuvvet sıfırdır.” ifadesi doğrudur.
Adım 2: Eğer bileşke kuvvet sıfır ise, halat hareket etmez. Yani kimsenin çektiği yöne doğru bir hareket olmaz. Bu durumda D şıkkındaki “Halat, Melih’in uyguladığı kuvvet yönünde hareket eder.” ifadesi kesinlikle yanlıştır. Çünkü hareket olması için dengelenmemiş bir kuvvet olması gerekirdi.
Adım 3: Diğer şıkları da kontrol edelim. Kuvvetlerin dengede olması için iki takımdaki kuvvetlerin toplamı eşit olmalı. Tablodaki kuvvetleri inceleyelim: Hakan (90 N), Yunus (70 N), Melih (100 N), Bilal (80 N). Hangi ikililerin toplamı birbirine eşit olur diye bakalım.
- Hakan (90 N) + Bilal (80 N) = 170 N
- Yunus (70 N) + Melih (100 N) = 170 N
Gördüğünüz gibi, bir takımda Hakan ve Bilal, diğer takımda ise Yunus ve Melih olmalı ki kuvvetler dengelensin. Bu durumda A şıkkı “Hakan ile Bilal halata aynı yönde kuvvet uygular.” ifadesi doğrudur. B şıkkı “Yunus ile Melih halata aynı yönde kuvvet uygular.” ifadesi de doğrudur.
Adım 4: Soru bizden yanlış olan ifadeyi bulmamızı istiyordu. Yaptığımız analiz sonucunda D şıkkının yanlış olduğunu bulduk.
Sonuç:
Doğru cevap D şıkkıdır.
6. Soru: Duran bir cisme doğu yönünde 16 N, batı yönünde 9 N büyüklüğünde kuvvetler etki etmektedir. Buna göre cisme etki eden bileşke kuvvetin büyüklüğü ve yönü aşağıdakilerden hangisinde verilmiştir?
A) Doğu yönünde 16 N
B) Doğu yönünde 7 N
C) Batı yönünde 7 N
D) Batı yönünde 16 N
Çözüm:
Sevgili arkadaşlar, bu soruda bir cisme zıt yönlerde uygulanan iki kuvvet var: biri doğuya, diğeri batıya. Zıt yönlü kuvvetlerin bileşkesini (net kuvveti) bulmak için büyük olan kuvvetten küçük olan kuvveti çıkarırız. Bileşke kuvvetin yönü ise her zaman büyük olan kuvvetin yönüyle aynıdır.
Adım 1: Kuvvetler zıt yönlü olduğu için büyüklüklerini birbirinden çıkaracağız.
Büyük Kuvvet – Küçük Kuvvet = Bileşke Kuvvet
16 N – 9 N = 7 N
Bileşke kuvvetin büyüklüğü 7 N‘dur.
Adım 2: Şimdi de yönünü bulalım. Büyük olan kuvvet hangisiydi? 16 N. Peki yönü neydi? Doğu. O zaman bileşke kuvvetin yönü de doğu yönünde olacaktır.
Sonuç:
Cisme etki eden bileşke kuvvet, Doğu yönünde 7 N‘dur. Bu da B şıkkında verilmiştir.
7. Soru: Görselde verilen sandığın sağ ve sol taraflarına halat bağlanmıştır. Mehmet, sandığı K noktasına götürmek için sandığa doğu yönünde 15 N büyüklüğünde kuvvet uyguluyor. Mehmet, sandığı hareket ettiremeyince arkadaşı Murat’tan yardım istiyor. Murat ve Mehmet birlikte kuvvet uyguladıklarında sandığı K noktasına götürüyorlar.
Buna göre,
I. Murat’ın uyguladığı kuvvet, Mehmet’in uyguladığı kuvvetten büyüktür.
II. Murat sandığa doğu yönünde kuvvet uygulamıştır.
III. Murat’ın ve Mehmet’in uyguladığı kuvvetlerin doğrultuları aynıdır.
ifadelerinden hangileri kesinlikle doğrudur?
A) Yalnız II
B) Yalnız III
C) I ve II
D) II ve III
Çözüm:
Bu soruda “kesinlikle” kelimesi çok önemli. Yani her durumda doğru olması gereken ifadeleri arıyoruz. Haydi maddeleri tek tek inceleyelim.
Adım 1: I. ifadeyi inceleyelim.
“Murat’ın uyguladığı kuvvet, Mehmet’in uyguladığı kuvvetten büyüktür.”
Mehmet tek başına 15 N kuvvetle sandığı hareket ettirememiş. Bu, sandık ile zemin arasındaki sürtünme kuvvetinin en az 15 N olduğu anlamına gelir. Murat yardıma geldiğinde sandık hareket ediyor. Belki de sürtünme kuvveti 16 N idi ve Murat sadece 1 N’dan daha büyük bir kuvvet uyguladı. Belki de 50 N uyguladı. Murat’ın ne kadar kuvvet uyguladığını bilemeyiz. Mehmet’ten daha az, daha çok ya da eşit kuvvet uygulamış olabilir. Bu yüzden bu ifade kesinlikle doğru değildir.
Adım 2: II. ifadeyi inceleyelim.
“Murat sandığa doğu yönünde kuvvet uygulamıştır.”
Mehmet, sandığı K noktasına, yani doğu yönüne götürmek istiyor ve Murat’tan yardım istiyor. Murat’ın ona yardım etmesi için, onunla aynı yöne, yani doğu yönüne kuvvet uygulaması gerekir. Eğer batı yönüne uygularsa Mehmet’e engel olmuş olurdu. Bu yüzden bu ifade kesinlikle doğrudur.
Adım 3: III. ifadeyi inceleyelim.
“Murat’ın ve Mehmet’in uyguladığı kuvvetlerin doğrultuları aynıdır.”
Doğrultu ve yön kavramlarını hatırlayalım. Doğu-Batı bir doğrultudur. Bu doğrultu üzerinde Doğu bir yön, Batı başka bir yöndür. İkinci adımda Murat ve Mehmet’in ikisinin de doğu yönünde kuvvet uyguladığını bulmuştuk. İkisi de aynı yöne (Doğu) kuvvet uyguluyorsa, mecburen aynı doğrultu (Doğu-Batı doğrultusu) üzerinde olmalıdırlar. Bu yüzden bu ifade de kesinlikle doğrudur.
Adım 4: Sonuca ulaşalım.
Yaptığımız incelemeler sonucunda II. ve III. ifadelerin kesinlikle doğru olduğunu gördük.
Sonuç:
Doğru cevap D şıkkıdır.
Umarım çözümler anlaşılır olmuştur. Anlamadığınız bir yer olursa çekinmeden sorun. Unutmayın, Fen Bilimleri keşfederek ve sorgulayarak öğrenilir! Başarılar dilerim.