Fizikteki bir soruyu çözmek istiyorsan yardımcı olabilirim. Lütfen soruyu paylaş.
Fizikte Newton’un İkinci Yasası ve Kuvvet Problemi Çözümü
Verilen soruda, yatay yüzey üzerinde bulunan 2 kg kütleli bir cisim üzerine 30 N’lık bir kuvvet uygulanmakta ve cismin 4 s sonra kaydığı mesafe sorulmaktadır. Aşağıda adım adım bu problemi nasıl çözeceğimizi anlatalım.
1. Kuvvet ve Hareket Denklemleri
-
Newton’un İkinci Yasası’na göre, bir cismin üzerine etki eden net kuvvet, cismin kütlesi ile ivmesinin çarpımına eşittir:
$$ F_{\text{net}} = m \cdot a $$ -
Bu durumda, uygulanan kuvvet cisim üzerinde başka bir yatay kuvvet olmadığı için net kuvvettir:
$$ 30, \text{N} = 2, \text{kg} \cdot a $$
2. İvmenin Hesaplanması
- Yukarıdaki eşitliği çözerek, ivmeyi (a) bulabiliriz:
$$ a = \frac{30 , \text{N}}{2 , \text{kg}} = 15 , \text{m/s}^2 $$
3. Yer Değiştirmenin Hesaplanması
- Cismin yer değiştirmesi, ivmeli hareketin temel eşitliği ile hesaplanır. İlk hız sıfır olduğunda, yer değiştirme ( x ), ivme ( a ), ve zaman ( t ) ile:
$$ x = \frac{1}{2} a t^2 $$
4. Verilen Değerlerle Yer Değiştirmenin Bulunması
-
Soruda, zaman ( t = 4 , \text{s} ) verilmektedir. Bu değerleri yerine koyarak:
$$ x = \frac{1}{2} \cdot 15 , \text{m/s}^2 \cdot (4 , \text{s})^2 $$ -
Hesaplayarak:
$$ x = \frac{1}{2} \cdot 15 \cdot 16 $$
$$ x = \frac{1}{2} \cdot 240 $$
$$ x = 120 , \text{metre} $$
Sonuç: Cisim 4 saniye sonunda 120 metre yer değiştirir.
Bu çözümle, Newton’un ikinci yasası kullanarak ivmeyi ve yer değiştirmeyi nasıl hesaplayacağımızı adım adım gördük. Çözüm adımları sırasında dikkat edilmesi gereken en önemli husus, verilen bilgileri doğru bir biçimde denklemde yerine koymak ve doğru matematiksel işlemleri yapmaktır. Yardımcı olabileceğim başka bir konu varsa lütfen bana bildirin!