Merhaba sevgili öğrencim! Fen Bilimleri dersine hoş geldin. Bugün seninle kuvvet ve hareket konusunu, özellikle de bileşke kuvveti (net kuvvet) nasıl bulacağımızı harika bir örnekle pekiştireceğiz. Karşımızda çok güzel bir grafik ve cisimler var. Hadi gel, bu soruları birlikte adım adım çözelim.
Öncelikle soruyu çözebilmemiz için grafikte verilen kuvvetlerin büyüklüklerini bir kenara not etmemiz gerekiyor. Grafiğe dikkatlice bakalım:
- 1. Kuvvet: 4N
- 2. Kuvvet: 12N
- 3. Kuvvet: 8N
Şimdi bu değerleri kullanarak sorularımızı cevaplayalım.
4. a) A ve B cisimlerine etki eden bileşke kuvvetlerin yönünü ve büyüklüğünü yazınız.
Bu soruyu çözmek için cisimlere etki eden kuvvetleri, yönlerine göre toplamalı veya çıkarmalıyız. Unutma; aynı yönlü kuvvetleri toplarız, zıt yönlü kuvvetleri ise büyük olandan küçük olanı çıkararak buluruz.
A Cismi İçin Çözüm:
Adım 1: Önce doğu (sağ) yönüne çeken kuvvetleri bulalım. A cisminde doğu yönünde 1. ve 2. kuvvet var.
1. Kuvvet = 4N
2. Kuvvet = 12N
Toplama İşlemi:
12N + 4N = 16N (Doğu yönünde)
Adım 2: Şimdi batı (sol) yönüne çeken kuvveti bulalım.
3. Kuvvet = 8N (Batı yönünde)
Adım 3: Zıt yönlü oldukları için büyük kuvvetten küçük kuvveti çıkararak bileşke kuvveti bulalım.
16N (Doğu) – 8N (Batı) = 8N
Sonuç (A Cismi): Büyük olan kuvvetin dediği olur! Yani bileşke kuvvet Doğu yönünde 8N büyüklüğündedir.
B Cismi İçin Çözüm:
Adım 1: Önce batı (sol) yönüne çeken kuvvetleri bulalım. B cisminde batı yönünde 1. ve 3. kuvvet var.
1. Kuvvet = 4N
3. Kuvvet = 8N
Toplama İşlemi:
8N + 4N = 12N (Batı yönünde)
Adım 2: Şimdi doğu (sağ) yönüne çeken kuvveti bulalım.
2. Kuvvet = 12N (Doğu yönünde)
Adım 3: Zıt yönlü kuvvetleri birbirinden çıkaralım.
12N (Doğu) – 12N (Batı) = 0N
Sonuç (B Cismi): Kuvvetler birbirini sıfırladı. Bileşke kuvvetin büyüklüğü 0N‘dur. Yönü yoktur.
4. b) Hangi cisim dengelenmiş kuvvetlerin etkisindedir? Yazınız.
Çözüm:
Bir cismin dengelenmiş kuvvetlerin etkisinde olması için üzerindeki net kuvvetin (bileşke kuvvetin) 0 (sıfır) olması gerekir.
Az önce yaptığımız hesaplamalara bakalım:
- A cisminin net kuvveti: 8N (Sıfır değil, dengelenmemiş)
- B cisminin net kuvveti: 0N (Sıfır, dengelenmiş)
Sonuç:B cismi dengelenmiş kuvvetlerin etkisindedir.
4. c) A cismi başlangıçta duruyorsa, kuvvetler uygulandıktan sonraki hareketi için ne söylenebilir? Yazınız.
Çözüm:
Duran bir cisme net bir kuvvet uygulanırsa, cisim o kuvvetin yönünde harekete başlar ve hızlanır. Bu, Newton’un hareket yasalarından biridir.
Adım 1: A cismine etki eden net kuvveti hatırlayalım: Doğu yönünde 8N.
Adım 2: Cisim başlangıçta durduğu için, bu kuvvet onu harekete geçirecektir.
Sonuç: A cismi, net kuvvetin yönü olan Doğu yönünde hızlanarak hareket etmeye başlar.
4. ç) B cismi başlangıçta batı yönünde hareket ediyorsa, kuvvetler uygulandıktan sonraki hareketi için ne söylenebilir? Yazınız.
Çözüm:
Bu soru çok dikkat gerektirir! Bir cisim üzerine etki eden net kuvvet 0 (sıfır) ise, cisim o anki durumunu korur. Yani duruyorsa durmaya devam eder, hareket halindeyse sabit süratle yoluna devam eder.
Adım 1: B cismine etki eden net kuvveti hatırlayalım: 0N (Dengelenmiş kuvvetler).
Adım 2: Soruda cismin başlangıçta “batı yönünde hareket ettiği” söylenmiş.
Adım 3: Net kuvvet sıfır olduğu için cismin hızında bir artma veya azalma olmaz.
Sonuç: B cismi, batı yönünde sabit süratle hareketine devam eder.