Merhaba sevgili öğrencilerim! Ben Fen Bilimleri öğretmeniniz. Bugün sizlerle birlikte, bir cisme etki eden kuvvetleri inceleyeceğiz. Önümüzdeki görseldeki etkinliği adım adım, hep birlikte çözelim. Hazırsanız başlayalım!
1. İncelemelerimize göre aşağıdaki ilgili alanları dolduralım.
Arkadaşlar, bir kuvveti tam olarak tanımlayabilmek için dört temel özelliğini bilmemiz gerekir: uygulama noktası, yönü, doğrultusu ve büyüklüğü. Şimdi görseldeki F₁ ve F₂ kuvvetlerini bu özelliklere göre inceleyelim.
F₁ Kuvveti
Adım 1: Önce F₁ kuvvetinin özelliklerini bulalım.
- Uygulama Noktası: Kuvvetin kamyona dokunduğu, yani uygulandığı yere bakıyoruz. Okun başlangıcı A noktası.
- Yönü: Okun gösterdiği tarafa bakıyoruz. Ok sola doğru, pusulaya göre bu yön Batı‘dır.
- Doğrultusu: Kuvvetin üzerinde hareket ettiği çizgiye doğrultu diyoruz. Bu çizgi hem doğuyu hem de batıyı gösterir. Yani doğrultumuz Doğu-Batı doğrultusudur. Unutmayın, yön tek bir tarafı gösterirken, doğrultu iki yönlü bir çizgi gibidir.
- Büyüklüğü: Kuvvetin ne kadar şiddetli olduğunu gösteren değerdir. Görselde F₁ = 4 N olarak verilmiş. Yani büyüklüğü 4 N (Newton).
F₂ Kuvveti
Adım 1: Şimdi de F₂ kuvvetinin özelliklerini aynı şekilde bulalım.
- Uygulama Noktası: F₂ kuvvetinin kamyona uygulandığı yer, okun başlangıcı olan B noktası‘dır.
- Yönü: Ok sağ tarafı gösteriyor. Pusulamıza baktığımızda bu yönün Doğu olduğunu görüyoruz.
- Doğrultusu: Bu kuvvet de tıpkı F₁ gibi Doğu-Batı çizgisi üzerinde. O yüzden doğrultusu Doğu-Batı doğrultusudur.
- Büyüklüğü: Görselde F₂ = 4 N olarak belirtilmiş. Büyüklüğü 4 N‘dur.
2. Bu kuvvetlerin yön, doğrultu, büyüklük ve uygulama noktalarını karşılaştırarak aralarındaki mantıksal ilişkiyi düşünelim. Aşağıdaki soruları cevaplayalım.
Şimdi bu iki kuvveti karşılaştırarak biraz beyin fırtınası yapalım.
a. Kuvvetlerin doğrultuları ve yönleri aynı mıdır?
Hayır, aynı değildir. Gelin açıklayalım:
Adım 1: Doğrultularını karşılaştıralım.
F₁ kuvvetinin doğrultusu Doğu-Batı’dır. F₂ kuvvetinin doğrultusu da Doğu-Batı’dır. Demek ki kuvvetlerin doğrultuları aynıdır.Adım 2: Yönlerini karşılaştıralım.
F₁ kuvvetinin yönü Batı’dır. F₂ kuvvetinin yönü ise Doğu’dur. Doğu ve Batı birbirine zıt yönlerdir. Bu yüzden kuvvetlerin yönleri farklıdır (zıt yönlüdür).Sonuç: Kuvvetlerin doğrultuları aynı olmasına rağmen, yönleri zıttır.
b. F₁ kuvvetinin büyüklüğü daha fazla olsaydı ne olabilirdi?
Şöyle düşünelim çocuklar, iki takım bir halatı zıt yönlere doğru çekiyor. Eğer takımlardan biri daha güçlü çekerse, halat o takımın tarafına doğru hareket eder, değil mi?
Adım 1: Durumu hayal edelim.
F₁ kuvveti Batı’ya, F₂ kuvveti Doğu’ya doğru çekiyor. F₁ kuvveti daha büyük olsaydı, mesela 6 N olsaydı. Batı’ya doğru 6 N, Doğu’ya doğru 4 N’luk bir çekişme olurdu.Adım 2: Sonucu tahmin edelim.
Bu durumda, kamyon daha güçlü olan kuvvetin yönünde hareket ederdi. Yani, oyuncak kamyon Batı yönüne doğru hareket etmeye başlardı. Kuvvetler artık dengede olmazdı.
c. F₂ kuvveti batı yönünde uygulansaydı ne olabilirdi?
Bu sefer de iki takımın aynı yöne doğru halatı çektiğini düşünün. Halat çok daha hızlı ve güçlü bir şekilde o yöne doğru gider!
Adım 1: Yeni durumu analiz edelim.
F₁ kuvveti zaten Batı yönünde 4 N idi. Eğer F₂ kuvveti de Doğu yerine Batı yönünde 4 N olarak uygulansaydı, iki kuvvet de aynı yönde olurdu.Adım 2: Bileşke kuvveti bulalım.
Aynı yönlü kuvvetlerin toplam etkisini (bileşke kuvveti) bulmak için onları toplarız.4 N (F₁) + 4 N (F₂) = 8 N
Sonuç: Kamyona Batı yönünde toplam 8 N büyüklüğünde bir kuvvet etki ederdi ve kamyon bu kuvvetin etkisiyle Batı yönünde hızlanarak hareket ederdi.
Umarım herkes için anlaşılır olmuştur. Kuvvetler konusu işte bu kadar keyifli! Bir sonraki dersimizde görüşmek üzere.