n kis
an
3.
iecisi, yükleri taşimak için forkl
Bir market işçisi, yükleri taşımak
forklifte sabit büyüklükte vo
klükte
kullanmaktadır. lşçi, forklifte
aracın sabit hizla harekyetay bir
kuvvet uygulayarak aracın sabit h
sağlıyor.
mesini
Süt
Forklift
yer
(yatay)
Buna göre
. Forklifte etki eden net kuvvet sıfırdır
IL Forklift hareket ederken üzerine bir paket
daha
eklenirse forklift yavaşlar.
AI. Işçi, forklifti biraktiğı anda forklift durur.
yargılarından hangileri doğrudur?
A) Yatszl
D) Il ve Ill
B) 1 ve l
C) I ve ll
E) I, Il ve Ill
Sabit Hızla Çekilen Forklift ve Newton’ın Hareket Yasaları
ÇÖZÜM ADIMLARI:
Adım 1 — I. Yargının Analizi (Forklifte etki eden net kuvvet sıfırdır)
Newton’ın I. Hareket Yasası’na (Eylemsizlik Prensibi) göre, bir cisim duruyorsa durmaya, sabit hızla hareket ediyorsa sabit hızlı hareketine devam eder; bu durum net kuvvetin sıfır olduğunu gösterir:
F_{\text{net}} = 0
Forklift yatay düzlemde sabit hızla ilerlediğine göre işçinin uyguladığı yatay çekme kuvveti (F), zemindeki sürtünme kuvvetine (F_s) eşit büyüklüktedir (F = F_s). Dolayısıyla net kuvvet sıfırdır.
(Bu yargı DOĞRUDUR)
Adım 2 — II. Yargının Analizi (Forklift hareket ederken üzerine bir paket daha eklenirse forklift yavaşlar)
Sürtünme kuvvetinin büyüklüğü F_s = k \cdot N = k \cdot m \cdot g bağıntısı ile hesaplanır.
- Forklifte bir paket daha eklendiğinde toplam kütle (m) artar.
- Kütle artışı yüzeyin tepki kuvvetini (N) ve dolayısıyla sürtünme kuvvetini (F_s) artırır.
- İşçi sabit büyüklükte kuvvet uygulamaya devam ettiği için artık F_s > F olur.
- Hareket yönüne zıt bir net kuvvet oluşacağından (F_{\text{net}} = F - F_s < 0), araç yavaşlayan hareket yapar.
(Bu yargı DOĞRUDUR)
Adım 3 — III. Yargının Analizi (İşçi, forklifti bıraktığı anda forklift durur)
İşçi forklifti bıraktığında uygulanan çekme kuvveti sıfır olur (F = 0).
- Forklifte sadece harekete ters yönde sürtünme kuvveti etki eder.
- Eylemsizlik ilkesi gereği hareket halindeki bir cisim net kuvvet etki ettiğinde anında durmaz; ters yöndeki sürtünme kuvveti nedeniyle yavaşlar ve belirli bir süre sonra durur.
(Bu yargı YANLIŞTIR)
Adım 4 — Seçenek Karşılaştırması
A. Yalnız I — II. yargı da doğru olduğu için eksiktir.
B. I ve II — I ve II. yargılar doğru fiziksel temellere dayanırken, III. yargı eylemsizlik kuralına aykırıdır.
C. I ve III — III. yargı yanlıştır.
D. II ve III — I. yargı doğru, III. yargı yanlıştır.
E. I, II ve III — III. yargı yanlıştır.
Adım 5 — Son Doğrulama
Sabit hız F_{\text{net}} = 0 koşulunu doğrular (I). İlave kütle sürtünmeyi artırarak net kuvveti hareket yönünün tersine çevirir ve yavaşlama başlatır (II). Kuvvet kalktığında sürtünme ivmesiyle yavaşlayarak durma gerçekleşir, ani durma olmaz (III). Bu nedenle doğru yanıt I ve II’dir.
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
CEVAP: B) I ve II
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
Newton’ın hareket yasaları ve sürtünme kuvveti ile ilgili benzer bir TYT tarzı soru çözerek konuyu daha da pekiştirmek ister misin?
işçi durduğu zaman forklift nasıl durmaz anlamadım sonuçta ben bir bebek arabasını sabit hızla sürdüğümü düşün ben durursam bebek arabası da durmaz mı
Fizikte “Anında Durma” ile “Yavaşlayarak Durma” Arasındaki Fark
Fizik sorularında “bıraktığı anda durur” ifadesi, cismin hızının sıfır zaman aralığında (\Delta t = 0) aniden 0\text{ m/s} değerine düşmesi anlamına gelir. Oysa bir cisme etki eden itme veya çekme kuvveti kesildiğinde, cisim eylemsizlik ve sürtünme kuvveti nedeniyle bir süre yavaşlar ve ancak belirli bir zaman geçtikten sonra durur.
Günlük Hayat Sezgisi Neden Yanıltır?
Bebek arabasını veya bir alışveriş arabasını iterken ellerini çektiğinde araba sana hemen durmuş gibi gelebilir. Ancak dikkatle incelendiğinde şu iki durum ayırt edilir:
- Algılanan Durum: Arabanın tekerleklerindeki sürtünme yüksekse, araba çok kısa bir mesafede (10\text{–}20\text{ cm}) ve çok kısa bir sürede (0{,}3\text{ saniye}) durur. Günlük dilde buna “bıraktım ve durdu” deriz.
- Fiziksel Gerçeklik: Hızın anında sıfırlanması için ivmenin sonsuz (\infty), dolayısıyla cisme zıt yönde uygulanan kuvvetin de sonsuz büyüklükte olması gerekirdi. Sürtünme kuvveti sonlu bir değerde olduğu için araba bırakıldığı anda değil, yavaşlayarak durur.
Fiziksel Süreç ve Formül İncelemesi
İşçi forklifti çektiği anda çekme kuvveti F, sürtünme kuvvetine F_s eşittir ve net kuvvet sıfırdır (F_{\text{net}} = 0).
İşçi forklifti bıraktığı anda ise:
- Uygulanan dış kuvvet sıfırlanır: F = 0
- Net kuvvet sürtünmeye eşit olur: $$F_{\text{net}} = -F_s$$
- Newton’ın II. Yasası gereği yavaşlama ivmesi oluşur: $$a = -\frac{F_s}{m}$$
- Durma süresi sıfırdan büyüktür: Forklift v_0 ilk hızıyla hareket ederken durması için geçen süre:t_{\text{durma}} = \frac{v_0}{a} = \frac{m \cdot v_0}{F_s} > 0
Kavram Yanılgısı: “Kuvvet biterse hareket anında biter” düşüncesi Aristo fiziğine ait bir yanılgıdır. Newton fiziğinde kuvvet hareketi başlatmak veya sürdürmek için değil, hızı değiştirmek (ivme kazandırmak) için gereklidir. Kuvvet kalktığında hareket bir anda bitmez; sürtünme ivmesiyle yavaşlama başlar.
Karşılaştırma Tablosu
| Durum | Hız Değişimi | Geçen Süre (\Delta t) | Fiziksel Uygunluk |
|---|---|---|---|
| “Bıraktığı anda durur” | v_0 \rightarrow 0 (Anlık) | \Delta t = 0 | İmkânsız (Sonsuz kuvvet gerekir) |
| “Yavaşlayarak durur” | v_0 \rightarrow 0 (Kademeli) | \Delta t > 0 | Doğru (Sürtünme ivmesiyle gerçekleşir) |
Bu eylemsizlik mantığının buzlu bir zeminde ya da sürtünmesiz bir ortamda nasıl işleyeceğini de incelememizi ister misin?