Harika bir çalışma! Fen Bilimleri dersinin en temel ve eğlenceli konularından biri olan kuvvetler ile ilgili bu soruları birlikte çözelim. Bir öğretmen olarak sana adım adım, en anlaşılır şekilde anlatacağım. Haydi başlayalım!
1. Soru: Net Kuvveti Bulalım
Aşağıdaki kutucuklara etki eden net kuvvetlerin büyüklüğünü bulunuz. Bulduğunuz bu bileşke kuvveti, 1 cm 1 N’ı gösterecek şekilde ölçeklendirerek çiziniz.
Sevgili öğrencim, bu soruyu çözmeden önce küçük bir hatırlatma yapalım. Net kuvvet, bir cisme etki eden bütün kuvvetlerin toplamı demektir. Eğer kuvvetler zıt yönlü ise, büyük olandan küçük olanı çıkarırız. Net kuvvetin yönü, her zaman büyük olan kuvvetin yönüdür. Eğer kuvvetler aynı yönde ise, hepsini toplarız.
Birinci Şekil
Adım 1: Şekle baktığımızda kutuya sola doğru 3 N ve sağa doğru 2 N büyüklüğünde iki kuvvetin etki ettiğini görüyoruz. Bu kuvvetler zıt yönlüdür.
Adım 2: Net kuvveti bulmak için büyük kuvvetten küçük kuvveti çıkaralım: 3 N – 2 N = 1 N.
Adım 3: Büyük olan kuvvet sola doğru olduğu için, bulduğumuz net kuvvetin yönü de sola doğru olacaktır.
Sonuç: Net kuvvet 1 N büyüklüğünde ve yönü sola doğrudur. Defterine sola doğru 1 cm uzunluğunda bir ok çizerek gösterebilirsin.
İkinci Şekil
Adım 1: Bu kutuya sola doğru 2 N‘luk bir kuvvet etki ediyor. Sağa doğru ise hem 1 N hem de 3 N‘luk iki ayrı kuvvet var. Önce aynı yönde olan bu iki kuvveti toplayalım.
Sağa doğru toplam kuvvet: 1 N + 3 N = 4 N.
Adım 2: Artık kutuya sola doğru 2 N ve sağa doğru 4 N’luk kuvvet etki ediyor gibi düşünebiliriz. Bu kuvvetler zıt yönlüdür.
Adım 3: Net kuvveti bulalım: 4 N – 2 N = 2 N.
Adım 4: Büyük kuvvet (4 N) sağa doğru olduğu için, net kuvvetin yönü de sağa doğrudur.
Sonuç: Net kuvvet 2 N büyüklüğünde ve yönü sağa doğrudur. Bunu da sağa doğru 2 cm’lik bir ok ile çizebilirsin.
Üçüncü Şekil
Adım 1: Kutuya sola doğru 2 N ve sağa doğru 3 N‘luk kuvvetler etki ediyor. Bunlar zıt yönlü kuvvetler.
Adım 2: Net kuvveti bulmak için çıkarma işlemi yapıyoruz: 3 N – 2 N = 1 N.
Adım 3: Büyük olan 3 N’luk kuvvet sağa doğru olduğundan, net kuvvet de sağa doğrudur.
Sonuç: Net kuvvet 1 N büyüklüğünde ve yönü sağa doğrudur. Çizimin sağa doğru 1 cm’lik bir ok olmalı.
Dördüncü Şekil
Adım 1: Bu şekil biraz daha dikkat istiyor. Kutuya sola doğru hem 2 N hem de 3 N‘luk iki kuvvet etki ediyor. Önce aynı yöndeki bu kuvvetleri toplayalım.
Sola doğru toplam kuvvet: 2 N + 3 N = 5 N.
Adım 2: Kutuya sağa doğru ise 5 N‘luk bir kuvvet etki ediyor.
Adım 3: Şimdi elimizde sola doğru 5 N ve sağa doğru 5 N var. Bunlar zıt yönlü ve eşit büyüklükte kuvvetler. Net kuvveti bulalım: 5 N – 5 N = 0 N.
Sonuç: Net kuvvet 0 N‘dur. Bu durumda cisme etki eden kuvvetler birbirini dengelemiştir. Herhangi bir ok çizmemize gerek yok!
2. Soru: Dengelenmiş ve Dengelenmemiş Kuvvetler
Aşağıdaki cisimlerin üzerine etki eden kuvvetler gösterilmiştir. Bu cisimlerin hangi kuvvetlerin etkisi altında olduğunu örnekteki gibi eşleştirerek gösteriniz.
Unutmayalım ki, bir cisme etki eden net kuvvet sıfır (0) ise o cisim dengelenmiş kuvvetlerin etkisindedir. Eğer net kuvvet sıfırdan farklı bir değerse, o cisim dengelenmemiş kuvvetlerin etkisindedir.
Birinci Şekil (Örnek): Cisme sadece sağa doğru 2 N’luk bir kuvvet uygulanmış. Net kuvvet 2 N’dur. Sıfırdan farklı olduğu için Dengelenmemiş Kuvvetler ile eşleştirilmiş. Bu doğru.
İkinci Şekil: Cisme sola doğru 2 N ve sağa doğru 2 N kuvvet etki ediyor. Bunlar zıt yönlü ve eşit büyüklükteler.
Net Kuvvet: 2 N – 2 N = 0 N.
Net kuvvet sıfır olduğu için bu cisim Dengelenmiş Kuvvetler‘in etkisi altındadır.
Üçüncü Şekil: Cisme sola doğru 2 N ve sağa doğru 4 N kuvvet etki ediyor.
Net Kuvvet: 4 N – 2 N = 2 N (Sağa doğru).
Net kuvvet sıfırdan farklı olduğu için bu cisim Dengelenmemiş Kuvvetler‘in etkisi altındadır.
Dördüncü Şekil: Cisme sola doğru 1 N ve 2 N’luk iki kuvvet, sağa doğru ise 3 N’luk bir kuvvet etki ediyor. Önce sola doğru olanları toplayalım.
Sola Toplam Kuvvet: 1 N + 2 N = 3 N.
Şimdi sola 3 N ve sağa 3 N var. Net kuvveti bulalım: 3 N – 3 N = 0 N.
Net kuvvet sıfır olduğu için bu cisim Dengelenmiş Kuvvetler‘in etkisi altındadır.
Beşinci Şekil: Cisme sola doğru 1 N ve sağa doğru 2 N kuvvet etki ediyor.
Net Kuvvet: 2 N – 1 N = 1 N (Sağa doğru).
Net kuvvet sıfırdan farklı olduğu için bu cisim Dengelenmemiş Kuvvetler‘in etkisi altındadır.
Umarım tüm açıklamalarım anlaşılır olmuştur. Gördüğün gibi, kuvvetleri doğru yönlerde toplayıp çıkardığımızda sonuçlara kolayca ulaşabiliyoruz. Aklına takılan bir şey olursa yine sorabilirsin. Başarılar dilerim!