Merhaba sevgili öğrencilerim!
Ben Fen Bilimleri öğretmeniniz. Bugün birlikte kuvvet ve hareket konusundaki bu güzel etkinliği çözeceğiz. Unutmayın, Fen Bilimleri aslında etrafımızdaki dünyayı anlamaktır. Bu sorular da tıpkı bir oyun gibi, hadi başlayalım!
1. Soru: Bir plastik topa etki eden kuvvetlerle ilgili aşağıdaki bilgiler veriliyor:
- 1. kuvvet doğu-batı doğrultusunda, doğu yönünde, 15 N büyüklüğündedir.
- 2. kuvvet doğu-batı doğrultusunda, batı yönünde, 9 N büyüklüğündedir.
Buna göre plastik topa etki eden kuvvetleri çizerek gösteriniz.
Çözüm:
Haydi bu soruyu birlikte çözelim. Bu durumu, iki farklı takımın bir topu itmeye çalıştığı bir oyun gibi düşünebiliriz. Bir takım doğuya, diğeri batıya doğru itiyor. Bakalım hangi takım daha güçlü ve top nereye gidecek?
Unutmayın, zıt yönlü kuvvetlerin bileşkesini (yani net kuvveti) bulmak için büyük kuvvetten küçük kuvveti çıkarırız. Kuvvetin yönü ise her zaman büyük olan kuvvetin yönüdür. Tıpkı halat çekme yarışmasında güçlü olan takımın ipi kendi tarafına çekmesi gibi!
Adım 1: Kuvvetleri belirleyelim.
- Doğu yönündeki kuvvet: 15 N
- Batı yönündeki kuvvet: 9 N
Adım 2: Bu kuvvetler aynı doğrultuda (doğu-batı) ama zıt yönlüler. Bu yüzden büyük olandan küçük olanı çıkaracağız.
15 N – 9 N = 6 N
Adım 3: Bileşke kuvvetin yönünü bulalım. Hangi kuvvet daha büyüktü? Tabii ki 15 N’luk kuvvet. O hangi yöndeydi? Doğu yönünde. Demek ki bizim bileşke kuvvetimiz de doğu yönünde olacak.
Adım 4: Şimdi de çizimini yapalım. Soruda bize her bir okun bölmesinin 3 N‘u temsil ettiği söyleniyor. Bizim bileşke kuvvetimiz 6 N olduğuna göre kaç bölmeli bir ok çizmeliyiz?
6 / 3 = 2 bölme
Çizimimizde topun üzerinden doğu yönüne doğru 2 bölmeden oluşan bir ok çizeriz.
Sonuç:
Plastik topa etki eden bileşke kuvvet, doğu yönünde 6 N‘dur.
2. Soru: Bir oyuncak arabaya etki eden kuvvetlerle ilgili aşağıdaki bilgiler veriliyor:
- 1. kuvvet kuzey-güney doğrultusunda, kuzey yönünde, 6 N büyüklüğündedir.
- 2. kuvvet kuzey-güney doğrultusunda, güney yönünde, 3 N büyüklüğündedir.
- 3. kuvvet doğu-batı doğrultusunda, batı yönünde, 12 N büyüklüğündedir.
Buna göre oyuncak arabaya etki eden kuvvetleri çizerek gösteriniz.
Çözüm:
Bu soruda işler biraz daha ilginçleşiyor çünkü kuvvetler farklı doğrultularda! Ama korkmayın, kuralımız çok basit: Aynı doğrultudaki kuvvetleri kendi aralarında hallediyoruz. Yani kuzey-güneyi kendi arasında, doğu-batıyı kendi arasında değerlendireceğiz.
Adım 1: Kuzey-Güney Doğrultusundaki Kuvvetler
Önce kuzey ve güney yönündeki kuvvetlere bakalım.
- Kuzey yönündeki kuvvet: 6 N
- Güney yönündeki kuvvet: 3 N
Bunlar zıt yönlü oldukları için yine çıkarma işlemi yapıyoruz.
6 N (Kuzey) – 3 N (Güney) = 3 N
Büyük olan kuvvet kuzey yönünde olduğu için, bu doğrultudaki bileşke kuvvetimiz kuzey yönünde 3 N olur.
Adım 2: Doğu-Batı Doğrultusundaki Kuvvetler
Şimdi de doğu-batı doğrultusuna bakalım. Bu doğrultuda sadece bir tane kuvvetimiz var:
- Batı yönündeki kuvvet: 12 N
Başka bir kuvvet olmadığı için bu doğrultudaki bileşke kuvvetimiz doğrudan batı yönünde 12 N‘dur.
Adım 3: Sonucu Çizelim
Yani arabamızın üzerine etki eden iki tane net kuvvet bulduk! Biri kuzeye, diğeri batıya. Şimdi bunları çizelim. Unutmayalım, her bölme 3 N idi.
- Kuzey yönündeki 3 N’luk kuvvet için: 3 / 3 = 1 bölmeli bir oku yukarı (kuzeye) doğru çizeriz.
- Batı yönündeki 12 N’luk kuvvet için: 12 / 3 = 4 bölmeli bir oku sola (batıya) doğru çizeriz.
Sonuç:
Oyuncak arabaya etki eden net kuvvetler; kuzey yönünde 3 N ve batı yönünde 12 N‘dur. Bu iki kuvvet arabayı hem kuzeye hem de batıya doğru hareket ettirmeye çalışır.
Umarım çözümler anlaşılır olmuştur. Gördüğünüz gibi kuvvetleri doğru anladığımızda sorular ne kadar da kolaylaşıyor! Aklınıza takılan bir şey olursa çekinmeden sorun. Başarılar dilerim!