- sınıf olarak çöz
Kuvvet ve Hareket: Dengelenmiş ve Dengelenmemiş Kuvvetler
KULLANILAN FORMÜL / KURAL:
- Bileşke Kuvvet (R): Aynı doğrultudaki kuvvetler aynı yönlü ise toplanır, zıt yönlü ise çıkarılır (R = F_{\text{büyük}} - F_{\text{küçük}}).
- Dengelenmiş Kuvvetler (R = 0\text{ N}): Cisme etki eden net kuvvet sıfır ise cisim mevcut hareket durumunu korur.
- Dengelenmemiş Kuvvetler (R \neq 0\text{ N}): Cisme hareket yönünde kuvvet uygulanırsa cisim hızlanır, hareketine zıt yönde kuvvet uygulanırsa cisim yavaşlar.
ÇÖZÜM ADIMLARI:
Adım 1 — K Aracının Hareket Durumunun Analizi
- Başlangıç: K aracı doğu yönünde ilerlerken sürati zamanla artmaktadır. Yani araç zaten hızlanan bir harekete sahiptir (üzerinde doğu yönünde itici bir kuvvet bulunmaktadır).
- Uygulanan Kuvvetler: Batı yönünde 3\text{ N} ve Doğu yönünde 3\text{ N}.
R_K = 3\text{ N} - 3\text{ N} = 0\text{ N}
- Uygulanan bu yeni kuvvetler birbirini sıfırladığı için (dengelenmiş kuvvet) aracın mevcut durumunu değiştirecek fazladan bir net etki oluşturmaz. Dolayısıyla araç hızlanmasını sürdürür, sabit süratli harekete geçmez.
(I. öncül yanlıştır.)
Adım 2 — L Aracının Hareket Durumunun Analizi
- Başlangıç: L aracı batı yönünde sabit süratle gitmektedir (net kuvvet başlangıçta sıfırdır).
- Uygulanan Kuvvetler: Doğu yönünde 4\text{ N}, Batı yönünde 1\text{ N}.
R_L = 4\text{ N} - 1\text{ N} = 3\text{ N} \quad \text{(Doğu yönünde)}
- L aracı batı yönünde hareket ederken, araca doğu yönünde (hareket yönüne ters) dengelenmemiş bir net kuvvet etki etmiştir. Bir cisme hareket yönünün tersine kuvvet uygulanırsa cisim yavaşlar.
(II. öncül doğrudur.)
Adım 3 — M Aracının Hareket Durumunun Analizi
- Başlangıç: M aracı batı yönünde ilerlerken sürati zamanla azalmaktadır (yavaşlamaktadır). Demek ki aracın üzerinde zaten harekete zıt (doğu yönünde) bir yavaşlatıcı kuvvet mevcuttur.
- Uygulanan Kuvvetler: Şekildeki kuvvetlerin bileşkesi uygulandığında, var olan yavaşlatıcı kuvvetin tam değeri bilinmediğinden aracın doğrudan hızlanmaya başlayacağı kesin olarak söylenemez. Araç yavaşlamaya devam edebilir veya önce durup sonra durum değiştirebilir.
(III. öncül yanlıştır.)
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
CEVAP: A) Yalnız II
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
TEMEL KAVRAMLAR:
- Dengelenmiş Kuvvet Yanılgısı: Dengelenmiş kuvvetler (R = 0) cismin durumunu korumasını sağlar. Ancak cisim önceden hızlanıyorsa, eklenen 0\text{ N} net kuvvet onu “sabit süratli” yapmaz; hızlanmaya devam etmesine neden olur.
SIK YAPILAN HATALAR:
Hatalı Yaklaşım: “K aracına 3\text{ N} sağa, 3\text{ N} sola kuvvet etki etmiş, yani bileşke sıfır. Hareket eden cisme sıfır net kuvvet etki ederse kesinlikle sabit süratle gider.” diyerek I. öncülü doğru kabul etmek.- Doğru Yaklaşım: Cismin ilk hareket durumuna dikkat edilmelidir. K aracı zaten hızlanmakta olan bir araçtır; eklenen dengelenmiş kuvvetler bu hızlanma durumunu bozmaz.
Bu soru tipinde net kuvvetin harekete etkisini pekiştirmek için benzer bir örnek daha çözmek ister misin?