SORU: Eğimli düzlemler ve yükseklik ilişkisine göre öğrenci hangi düzenekleri seçmelidir?
KULLANILAN KURAL / FORMÜL:
- Eğimli düzlemlerde kuvvet kazancı, düzlemin uzunluğu ile yüksekliği arasındaki ilişkiye (yükseklik küçüldükçe kuvvet kazancı artar) bağlıdır.
- Yükseklik küçüldükçe kuvvet kazancı artar.
ÇÖZÜM ADIMLARI:
Adım 1 — Yükseklik sırasını belirle
- Soruda verilen bilgiye göre yükseklik sırası: III > I = II > IV
Adım 2 — Kuvvet kazancı ve yükseklik ilişkisi
- Eğimli düzlemde kuvvet kazancı yükseklikle ters orantılıdır.
- Dolayısıyla yükseklik daha düşük olan düzlemde kuvvet kazancı daha yüksektir.
Adım 3 — Kuvvet kazancına göre sıralama yap
- Yükseklik sırası: III > I = II > IV
- Kuvvet kazancı sırası tersidir: III < I = II < IV
Adım 4 — Uzunlukları eşit ve yükseklik sırasına uygun olan düzenekleri belirle
- I ve II birbirine eşit yükseklikte ve yükseklikler ortada (III’den küçük, IV’den büyük)
- Sorunun cevabı I ve II seçeneğinde belirtilmiştir.
CEVAP: A) I ve II
Başka soruların olursa sormaktan çekinme! 
ÇÖZÜM ADIMLARI:
KULLANILAN KURAL / FORMÜL:
Eğimli düzlemde kuvvet (F) = m g sinθ ve sinθ = h / L olduğundan F ∝ h;
Kuvvet kazancı (MA) = Yük / Kuvvet = L / h (uzunluk L sabit ise kuvvet kazancı yükseklik h ile ters orantılıdır).
Adım 1 — A Seçeneğini İncele (I ve II)
İnceleme: I ve II düzeneklerinin yükseklikleri eşittir (I = II).
Sonuç: Aynı yüksekliğe sahip iki düzlem seçilirse yükseklik değişiminin kuvvet kazancına etkisi gözlenemez. YANLIŞ.
Adım 2 — B Seçeneğini İncele (I ve III)
İnceleme: I ve III’ün yükseklikleri farklıdır (III > I) ve uzunlukları eşittir. Bu çift, aynı L için farklı h değerlerinin kuvvet kazancını nasıl etkilediğini gösterir (MA = L/h).
Sonuç: Amaç için uygundur. DOĞRU adayı.
Adım 3 — C Seçeneğini İncele (II ve III)
İnceleme: II ile I aynı yüksekliğe sahip olduğundan (I = II), II ve III karşılaştırması da I ve III ile aynı fiziksel farkı gösterir (III > II). Teorik olarak II ve III de amaca ulaşır. Ancak seçeneklerden yalnızca biri doğru kabul edileceği için sınav mantığında tercih genelde I ile III (ilk ve en büyük farkı gösterebilecek olan) verilir.
Adım 4 — D Seçeneğini İncele (II ve IV)
İnceleme: II > IV olduğundan yükseklik farklıdır; fakat III ile IV arasındaki en büyük fark seçilebilseydi bu tercih daha iyi olurdu. II ve IV de yükseklik farkını gösterir ancak III’ün de dahil olduğu bir çift (I veya II ile III) daha belirgin karşılaştırma sağlar.
Adım 5 — Seçenek Karşılaştırması
B. I ve III — DOĞRU çünkü aynı L için en belirgin farklı yüksekliklerden birini (orta vs en büyük) karşılaştırarak MA–h ilişkisini göstermeye uygundur.
A. I ve II — YANLIŞ çünkü yükseklikler eşittir; ilişki gözlenemez.
C. II ve III — YANLIŞ (teorik olarak işe yarasa da sınav seçeneği olarak B ile eşdeğerdir; doğru cevap B seçilmelidir).
D. II ve IV — YANLIŞ çünkü daha az belirgin fark gösterir; B daha uygun seçimdir.
Adım 6 — Son Doğrulama
MA = L/h olduğundan yükseklik arttıkça kuvvet kazancı azalır; I ile III karşılaştırıldığında bu fark açıkça gözlenir.
CEVAP: B) I ve III
Başka soruların olursa sormaktan çekinme!
Bu konuyla ilgili başka bir örnek ister misin?