Soru: Yandaki görselde bir kutuya etki eden üç farklı kuvvet verilmiştir. Bu üç kuvvetin yönünü, doğrultusunu ve büyüklüğünü defterinizde tablo hâlinde gösteriniz ve bileşke kuvvetini bulunuz.
Merhaba sevgili öğrencim, görseldeki “Sıra Sizde” bölümünde yer alan soruyu senin için adım adım inceleyelim. Burada kuvvetlerin özelliklerini belirlememiz ve ardından bileşke (net) kuvveti bulmamız isteniyor. Fen Bilimleri dersinde öğrendiğimiz gibi, kuvvetleri oklarla gösteriyoruz; okun ucu yönü, uzunluğu ise büyüklüğü temsil ediyor. Hadi gel, önce kuvvetleri tek tek analiz edelim.
A. Kuvvetlerin Yönü, Doğrultusu ve Büyüklüğü
Kutuya etki eden kuvvetlere baktığımızda okların yönleri bize ipucunu veriyor. Sol taraf Batı, sağ taraf ise Doğu olarak kabul edilir. Yatay düzlemde oldukları için hepsinin doğrultusu aynıdır (Doğu-Batı doğrultusu).
- 1. Kuvvet: Okun ucu sol tarafı gösteriyor. Yani yönü Batı. Büyüklüğü ise yanında yazdığı gibi 2 N.
- 2. Kuvvet: Okun ucu sağ tarafı gösteriyor. Yani yönü Doğu. Büyüklüğü 3 N.
- 3. Kuvvet: Bu okun ucu da sağ tarafı gösteriyor. Yani yönü Doğu. Büyüklüğü 5 N.
Şimdi bu bilgileri senden istenildiği gibi bir liste (tablo mantığında) halinde düzenleyelim:
1. Kuvvet:
Yön: Batı
Doğrultu: Doğu-Batı
Büyüklük: 2 N2. Kuvvet:
Yön: Doğu
Doğrultu: Doğu-Batı
Büyüklük: 3 N3. Kuvvet:
Yön: Doğu
Doğrultu: Doğu-Batı
Büyüklük: 5 N
B. Bileşke Kuvvetin Bulunması
Şimdi gelelim işin en eğlenceli kısmına: Bileşke kuvveti hesaplamaya! Bileşke kuvvet, cisme etki eden tüm kuvvetlerin toplam etkisi demektir. Bunu bir halat çekme oyunu gibi düşünebilirsin.
Adım 1: Aynı Yönlü Kuvvetleri Toplayalım
Önce birbirine yardım eden, yani aynı yöne çeken kuvvetleri bulup güçlerini birleştirelim. Görsele baktığımızda 2. Kuvvet ve 3. Kuvvetin ikisinin de Doğu yönüne baktığını görüyoruz.
Doğu yönündeki toplam kuvveti bulmak için:
3 N (2. Kuvvet)
+ 5 N (3. Kuvvet)
8 N (Doğu yönünde toplam kuvvet)
Adım 2: Zıt Yönlü Kuvvetleri Çıkaralım
Şimdi elimizde ne var? Doğuya doğru çeken 8 N‘luk bir güç ve Batıya (ters yöne) çeken 2 N‘luk (1. Kuvvet) bir güç var. Zıt yönlü kuvvetlerde büyük olandan küçük olanı çıkarırız.
Bileşke Kuvvet = Büyük Kuvvet – Küçük Kuvvet
8 N (Doğu)
– 2 N (Batı)
6 N
Adım 3: Bileşke Kuvvetin Yönünü Belirleyelim
Halat çekme oyununda kim kazanır? Tabii ki daha güçlü çeken taraf! Burada Doğu yönüne çeken kuvvetler (8 N), Batı yönüne çeken kuvvetten (2 N) daha büyük olduğu için kutu Doğuya doğru hareket edecektir.
Sonuç:
Kutuya etki eden bileşke kuvvetin büyüklüğü 6 N, yönü ise Doğu yönündedir.