Merhaba sevgili öğrencim! Ben Fen Bilimleri öğretmeninim. Bugün seninle “Kuvvet ve Hareket” ünitesindeki bu güzel soruları birlikte inceleyeceğiz. Soruları çözerken sadece cevabı bulmayacağız, aynı zamanda konunun mantığını da iyice kavrayacağız. Hazırsan başlayalım!
1. Şekilde gösterilen kuvvetlerle ilgili aşağıdaki yargılardan hangisi yanlıştır?
Bu soruda bir kutuya etki eden iki farklı kuvvet görüyoruz. Gel önce bu kuvvetleri bir analiz edelim.
Adım 1: Kutunun sol tarafına doğru 3 N büyüklüğünde, sağ tarafına doğru ise 7 N büyüklüğünde bir kuvvet uygulanıyor.
Adım 2: Bu iki kuvvet aynı yatay çizgi üzerinde duruyor, yani doğrultuları aynıdır (İkisi de yatay doğrultuda).
Adım 3: Okların uçlarına bakarsan biri sola, diğeri sağa bakıyor. Yani yönleri zıttır.
Adım 4: Şimdi Net Kuvveti (Bileşke Kuvvet) bulalım. Zıt yönlü kuvvetlerde büyükten küçüğü çıkarırız.
7 N (Sağ) – 3 N (Sol) = 4 N (Net Kuvvet)
Şimdi şıkları tek tek kontrol edelim:
- A) Doğrultuları aynıdır. (Doğru, ikisi de yatay.)
- B) Yönleri zıttır. (Doğru, biri sağa biri sola.)
- C) Bileşke kuvvet (Net kuvvet) 4 N’dır. (Doğru, 7 – 3 = 4 bulduk.)
- D) Bileşke kuvvet (Net kuvvet) 10 N’dır. (Yanlış! Zıt kuvvetler toplanmaz, çıkarılır. Eğer aynı yöne baksalardı toplardık.)
Sonuç: Yanlış olan ifade D şıkkıdır.
2. Aşağıdaki resimlerin hangisinde cisme aynı doğrultulu ve zıt yönlü kuvvetler uygulanmıştır?
Bu soruda bizden “halat çekme oyunu” mantığını bulmamız isteniyor. Aynı ip üzerinde (aynı doğrultu) ama birbirine karşı (zıt yön) kuvvet arıyoruz.
Adım 1:A şıkkına bakalım: Çocuk kutuyu itiyor. Burada tek yönlü bir itme kuvveti var. Karşıdan iten biri yok.
Adım 2:B şıkkına bakalım: İki çocuk bir ipi tutmuş. Biri kendine (sola), diğeri kendine (sağa) çekiyor. İp aynı hizada (aynı doğrultu) ve çocuklar birbirine ters yöne çekiyor (zıt yön). İşte aradığımız bu!
Adım 3:C şıkkına bakalım: Çocuk yerde oturuyor veya düşmüş. Burada belirgin bir zıt yönlü çekişme durumu yok.
Adım 4:D şıkkına bakalım: Çocuk bavulu çekiyor. Kuvvet tek bir yöne doğru uygulanıyor.
Sonuç: Aynı doğrultuda ve zıt yönde kuvvetlerin en net görüldüğü resim halat çekme oyunudur.
Cevap: B
3. Aşağıdaki cisimlerden hangisi dengelenmiş kuvvetlerin etkisindedir?
Sevgili öğrencim, “Dengelenmiş Kuvvet” demek, o cisme etki eden Net Kuvvetin 0 (sıfır) olması demektir. Yani sağa çekenlerle sola çekenler, yukarı çekenlerle aşağı çekenler birbirine eşit olmalı. Hadi hesaplayalım.
Adım 1:A Şıkkını İnceleyelim:
Sola çekenler:
5 N + 3 N ----- 8 N (Sola)
Sağa çekenler:
3 N + 5 N ----- 8 N (Sağa)
Net Kuvvet: 8 N – 8 N = 0 N. İşte bulduk! Net kuvvet sıfır olduğu için bu cisim dengelenmiştir.
Adım 2: Diğer şıklara neden yanlış olduğuna hızlıca bakalım.
- B Şıkkı: Sola 4N, Sağa (3+3)=6N var. 6 – 4 = 2N fark var. Dengelenmemiş.
- C Şıkkı: Sağ ve sol eşit (8N) ama aşağıya doğru tek başına duran bir 2N kuvveti var. Onu dengeleyen yukarı yönlü bir kuvvet yok. O yüzden dengelenmemiş.
- D Şıkkı: Sağ ve sol eşit (4N) ama yukarı 2N, aşağı 3N var. Düşeyde 1N fark kalıyor. Dengelenmemiş.
Sonuç: Net kuvvetin sıfır olduğu tek seçenek A şıkkıdır.
Cevap: A
4. Batıya doğru 2 ve 4 N’lık, doğuya doğru 1 ve 3 N’lık kuvvetler bir cisme aynı noktadan etki etmektedir. Cisim hangi yönde ve ne kadar kuvvetle hareket eder?
Bu soruyu çözerken kuvvetleri “Batı Takımı” ve “Doğu Takımı” olarak ayıralım ve güçlerini toplayalım.
Adım 1:Batı Yönündeki Kuvvetleri Toplayalım:
2 N + 4 N ----- 6 N (Batı yönünde toplam kuvvet)
Adım 2:Doğu Yönündeki Kuvvetleri Toplayalım:
1 N + 3 N ----- 4 N (Doğu yönünde toplam kuvvet)
Adım 3:Kazananı ve Farkı Bulalım:
Batı takımı 6 N ile çekiyor, Doğu takımı 4 N ile çekiyor. Batı takımı daha güçlü olduğu için cisim Batı yönüne gidecektir. Peki kaç N farkla?
6 N (Büyük Kuvvet) - 4 N (Küçük Kuvvet) ----- 2 N (Net Kuvvet)
Cisim, büyük kuvvetin olduğu yöne, yani Batı yönünde 2 N büyüklüğünde bir kuvvetle hareket eder.
Sonuç: Cevabımız Batı yönünde 2 N büyüklüğünde olmalıdır.
Cevap: A