Merhaba sevgili öğrencim! Ben Fen Bilimleri öğretmeninim. Seninle bu sayfadaki kuvvet ve hareket sorularını tek tek, adım adım inceleyerek çözeceğiz. Hiç endişelenme, mantığını kavradığında ne kadar kolay olduğunu göreceksin. Hazırsan başlayalım!
1. Soru: Bu tablodaki K, L, M ve N kuvvetleri ile ilgili verilen aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır? (Bölmeler eşit aralıklıdır.)
Öncelikle görseldeki okları (vektörleri) inceleyelim. Bir kuvvetin büyüklüğünü kareleri sayarak, doğrultusunu (yatay mı dikey mi) ve yönünü (sağ, sol, yukarı, aşağı) belirleyebiliriz.
- K Kuvveti: Yatay doğrultuda, sağa doğru, 2 birim büyüklüğünde.
- L Kuvveti: Dikey doğrultuda, yukarı doğru, 2 birim büyüklüğünde.
- M Kuvveti: Yatay doğrultuda, sağa doğru, 2 birim büyüklüğünde.
- N Kuvveti: Dikey doğrultuda, aşağı doğru, 2 birim büyüklüğünde.
Şimdi şıkları tek tek kontrol edelim:
Adım 1: A şıkkı: “K ve M kuvvetlerinin doğrultuları aynıdır.” demiş. K yatay, M de yatay. Yani doğrultuları aynıdır. Bu ifade doğrudur.
Adım 2: B şıkkı: “N ve L kuvvetlerinin doğrultuları farklıdır.” demiş. L dikey (yukarı-aşağı ekseni), N de dikey (yukarı-aşağı ekseni). İkisi de aynı doğrultudadır (dikey). Ancak şıkta “farklıdır” dediği için bu ifade yanlıştır.
Adım 3: C şıkkı: “K ve L kuvvetlerinin büyüklükleri aynıdır.” demiş. K 2 kare, L de 2 kare uzunluğunda. Büyüklükleri eşittir. Bu ifade doğrudur.
Adım 4: D şıkkı: “N ve M kuvvetlerinin yönleri farklıdır.” demiş. N aşağı bakıyor, M sağa bakıyor. Yönleri kesinlikle farklıdır. Bu ifade doğrudur.
Bizden yanlış olanı istediği için cevabımız B şıkkıdır.
Sonuç: B
2. Soru: Şekilde gösterilen yönde sabit süratle giden bir gemi için aşağıda verilen ifadelerden hangisi kesinlikle doğrudur?
Bu soruda çok önemli bir ipucu var: “Sabit Sürat”. Fen Bilimlerinde “sabit sürat” kelimesini duyduğumuzda aklımıza hemen şu kural gelmeli: Bir cisim sabit süratle gidiyorsa, üzerindeki net kuvvet sıfırdır. Yani kuvvetler dengelenmiştir.
Adım 1: Sabit süratle hareket eden cisimler dengelenmiş kuvvetlerin etkisindedir. Hızlanmazlar veya yavaşlamazlar.
Adım 2: Şıkları inceleyelim:
- A) Gemiye etki eden kuvvetler aynı yönlüdür diyemeyiz, sürtünme kuvveti harekete zıttır.
- B) Dengelenmemiş kuvvet olsa gemi hızlanır ya da yavaşlardı.
- C) Bileşke kuvvet sıfırdan farklı olsa yine hız değişimi olurdu.
- D) “Dengelenmiş kuvvetlerin etkisindedir.” Evet, sabit süratin kuralı budur.
Sonuç: D
3. Soru: Görselde verilen topun dengede kalabilmesi için uygulanması gereken 3. kuvvetin yönü ve büyüklüğü aşağıdakilerden hangisi gibi olmalıdır?
Bir cismin dengede kalması demek, üzerine etki eden toplam kuvvetin (bileşke kuvvetin) 0 (sıfır) olması demektir. Tıpkı halat çekme oyununda iki tarafın eşit güçte çekip yenişememesi gibi.
Adım 1: Mevcut kuvvetlere bakalım:
Sağa doğru (1. kuvvet): 3 birim (kareleri saydık).
Sola doğru (2. kuvvet): 2 birim (kareleri saydık).
Adım 2: Şu anki durumu hesaplayalım:
Sağa 3 birim, Sola 2 birim.
3 – 2 = 1 birim Sağa doğru net kuvvet var.
Adım 3: Dengede olması için bu “Sağa 1 birim”lik fazlalığı yok etmemiz lazım. Bunun için tam tersi yöne, yani Sola doğru 1 birim kuvvet uygulamalıyız.
Adım 4: Şıklara baktığımızda A şıkkındaki ok, sola doğru ve 1 birim uzunluğundadır.
Sonuç: A
4. Soru: Bu araçlar için aşağıdakilerden hangisi söylenemez?
Görseldeki üç arabanın üzerindeki kuvvetleri hesaplayıp hareket durumlarını bulalım.
Adım 1: Arabaları Analiz Edelim:
- M Arabası (Duruyor): Sola 6N, Sağa 6N. Net kuvvet = 6 – 6 = 0. Kuvvetler dengelenmiş. Duran cisim dengelenmiş kuvvet etkisindeyse durmaya devam eder.
- N Arabası (Hareketli): Sola 1N, Sağa 4N. Net kuvvet = 4 – 1 = 3N (Sağa). Hareket yönü de sağa olduğu için bu araba hızlanır. (Dengelenmemiş kuvvet).
- O Arabası (Hareketli): Sola 10N, Sağa 10N. Net kuvvet = 10 – 10 = 0. Hareket halindeki cisim dengelenmiş kuvvet etkisindeyse sabit süratle yoluna devam eder.
Adım 2: Şıkları İnceleyelim:
- A) M ve O dengelenmiş kuvvetlerin etkisindedir. (Doğru, ikisinde de net kuvvet 0).
- B) O cismi sabit süratle hareket etmektedir. (Doğru, net kuvvet 0 olduğu için hızını korur).
- C) N cismi hızlanır. (Doğru, hareket yönünde net bir kuvvet var).
- D) “M cismi sabit süratle hareket eder.” (Yanlış! M cismi başlangıçta “Duruyor”. Net kuvvet 0 olduğu için durmaya devam eder, hareket etmez.)
Sonuç: D
5. Soru: Aşağıdaki cisimlerden hangisine etki eden bileşke kuvvet en küçüktür?
Bileşke kuvveti bulmak için zıt yönlü kuvvetleri birbirinden çıkaracağız, aynı yönlüleri toplayacağız. Hadi çantaları hesaplayalım.
Adım 1: A Çantası
Sola 10N, Sağa 7N.
Bileşke Kuvvet = 10 – 7 = 3N
Adım 2: B Çantası
Yukarı doğru oklar: 4N ve 6N (Toplam 10N yukarı).
Aşağı doğru ok: 8N.
Bileşke Kuvvet = 10 – 8 = 2N
Adım 3: C Çantası
Sola doğru: 5N.
Sağa doğru: 9N ve 3N (Okların ucuna dikkat et, ikisi de sağa bakıyor). Toplam 12N sağa.
Bileşke Kuvvet = 12 – 5 = 7N
Adım 4: D Çantası
Sola doğru oklar: 1N ve 2N. (Toplam 1 + 2 = 3N Sola).
Sağa doğru ok: 3N.
Bileşke Kuvvet = 3 – 3 = 0N
Adım 5: Karşılaştırma
3N, 2N, 7N ve 0N arasından en küçüğü 0N‘dur.
Sonuç: D