Merhaba sevgili öğrencilerim!
Fen Bilimleri dersimize hoş geldiniz. Bugün sizlerle kuvvet ve hareket konusunun en temel ve eğlenceli kısımlarından biri olan bileşke kuvvet hesaplamalarını yapacağız. Önümüzdeki bu etkinlik sayfasındaki soruları adım adım, hep birlikte çözeceğiz. Unutmayın, Fen Bilimleri mantığını anladığınızda bir bulmaca çözmek gibidir. Haydi başlayalım!
1. Soru: Aşağıdaki şekilde verilen kutuya iki kuvvet etki etmektedir. Kutuya etki eden bileşke kuvveti bulunuz. Bileşke kuvvetin yönünü ve doğrultusunu belirtiniz. Bileşke kuvveti çizerek gösteriniz.
Çözüm:
Sevgili çocuklar, bu soruda bir kutuya iki farklı yönden kuvvet uygulandığını görüyoruz. Gelin bu soruyu adım adım çözelim.
Adım 1: Öncelikle kuvvetlerin yönlerine bakalım. Bir kuvvet kutuyu Doğu yönüne doğru 10 N (Newton) ile çekerken, diğer kuvvet Batı yönüne doğru 6 N ile çekiyor. Gördüğünüz gibi kuvvetler zıt yönlü. Kuvvetlerin doğrultusu ise Doğu-Batı doğrultusudur.
Adım 2: Cisimlere etki eden zıt yönlü kuvvetlerin bileşkesini (yani net kuvveti) bulmak için büyük olan kuvvetten küçük olan kuvveti çıkarırız. Tıpkı halat çekme oyunundaki gibi, güçlü olan takımın kazandığını düşünün!
Adım 3: İşlemimizi yapalım:
10 N – 6 N = 4 NAdım 4: Peki, bileşke kuvvetin yönü ne olacak? Bileşke kuvvet, her zaman büyük olan kuvvetin yönünde olur. Burada 10 N, 6 N’dan daha büyük olduğu için bileşke kuvvetimiz Doğu yönünde olacaktır.
Sonuç:
Kutuya etki eden bileşke kuvvet 4 N büyüklüğünde, Doğu yönündedir. Doğrultusu ise Doğu-Batı doğrultusudur. Çizim olarak kutunun sağ tarafından, Doğu’ya doğru bakan ve 4 N’u temsil eden bir ok çizebiliriz.
2. Soru: Aşağıdaki şekilde verilen kutuya iki kuvvet etki etmektedir. Kutuya etki eden bileşke kuvveti bulunuz. Bileşke kuvvetin yönünü ve doğrultusunu belirtiniz. Bileşke kuvveti çizerek gösteriniz.
Çözüm:
Harika gidiyoruz! Şimdi ikinci sorumuza bakalım. Bu sefer durum biraz farklı.
Adım 1: Kuvvetlerin yönlerini inceleyelim. Kutumuza etki eden iki kuvvet de Doğu yönüne doğru uygulanmış. Biri 10 N, diğeri ise 2 N. Kuvvetler bu defa aynı yönlü.
Adım 2: Bir cisme etki eden aynı yönlü kuvvetlerin bileşkesini bulmak için bu kuvvetleri toplarız. Sanki iki arkadaş aynı anda bir sırayı itiyor gibi düşünebilirsiniz, güçlerini birleştirmiş olurlar.
Adım 3: Haydi toplayalım:
10 N + 2 N = 12 NAdım 4: Kuvvetlerin ikisi de aynı yöne olduğu için, bileşke kuvvetin yönü de tabii ki onlarla aynı olacaktır. Yani yönümüz Doğu.
Sonuç:
Kutuya etki eden bileşke kuvvet 12 N büyüklüğünde ve Doğu yönündedir. Doğrultusu yine Doğu-Batı doğrultusudur. Çizim olarak kutunun sağ tarafından, Doğu’ya doğru bakan ve 12 N’u temsil eden daha uzun bir ok çizeriz.
3. Soru: Aşağıdaki şekilde verilen kutuya üç kuvvet etki etmektedir. Kutuya etki eden bileşke kuvveti bulunuz. Bileşke kuvvetin yönünü ve doğrultusunu belirtiniz. Bileşke kuvveti çizerek gösteriniz.
Çözüm:
Son sorumuza geldik, bu soruda üç kuvvet var ama hiç korkmayın, mantık yine aynı!
Adım 1: Önce aynı yöne doğru olan kuvvetleri birleştirelim. Şekle baktığımızda Doğu yönüne doğru 4 N ve 2 N‘luk iki kuvvet görüyoruz. Önce bu iki kuvveti toplayarak tek bir kuvvet haline getirelim.
Adım 2: Doğu yönündeki kuvvetlerin toplamı:
4 N + 2 N = 6 N
Artık Doğu yönüne doğru toplam 6 N‘luk bir kuvvetimiz var.Adım 3: Sorumuz şimdi çok basitleşti. Batı yönüne doğru 8 N‘luk bir kuvvet ve Doğu yönüne doğru toplam 6 N‘luk bir kuvvet var. Gördüğünüz gibi kuvvetler yine zıt yönlü oldu.
Adım 4: Zıt yönlü kuvvetlerde ne yapıyorduk? Elbette, büyük olandan küçük olanı çıkarıyorduk!
8 N – 6 N = 2 N
Adım 5: Bileşke kuvvetin yönü, büyük olan kuvvetin yönüydü. 8 N, 6 N’dan daha büyük olduğu için bileşke kuvvetimiz Batı yönünde olacaktır.
Sonuç:
Kutuya etki eden bileşke kuvvet 2 N büyüklüğünde ve Batı yönündedir. Doğrultusu Doğu-Batı doğrultusudur. Çizim olarak kutunun sol tarafından, Batı’ya doğru bakan ve 2 N’u temsil eden bir ok çizeriz.
İşte bu kadar! Gördüğünüz gibi kuvvetlerin yönlerine dikkat ettiğimizde bileşke kuvveti bulmak çok kolay. Harika bir iş çıkardınız, tebrik ederim!