Şekildeki kancaya etkiyen bileşke kuvvetin büyüklük ve doğrultusu aşağıdakilerden hangisidir?
Şekilde verilen kuvvetlerin bileşkesi (resultant force) bulunarak büyüklük ve doğrultusu hesaplanmalıdır. Kuvvetler iki bileşene ayrılarak çözülmelidir: x ve y bileşenleri. Şimdi tek tek bileşenleri hesaplayalım.
İşlem Adımları:
-
250 N kuvveti:
- Yatay bileşen:250 \cdot \frac{4}{5} = 200 \, \text{N}
- Dikey bileşen:250 \cdot \frac{3}{5} = 150 \, \text{N}
- Yatay bileşen:
-
300 N kuvveti (x ekseninde):
- Yatay bileşen:300 \, \text{N}
- Dikey bileşeni:0 \, \text{N}
- Yatay bileşen:
-
400 N kuvveti (30 derece y ekseniyle):
- Yatay bileşen:400 \cdot \cos(30^\circ) = 400 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} \approx 346.41 \, \text{N}
- Dikey bileşen:400 \cdot \sin(30^\circ) = 400 \cdot \frac{1}{2} = 200 \, \text{N}
- Yatay bileşen:
Bileşenlerin Toplamı:
- Toplam yatay bileşen (Fx):Fx = 200 + 300 + 346.41 \approx 846.41 \, \text{N}
- Toplam dikey bileşen (Fy):Fy = 150 + 0 + 200 = 350 \, \text{N}
Bileşke Kuvvetin Büyüklüğü:
F_R = \sqrt{Fx^2 + Fy^2} = \sqrt{846.41^2 + 350^2} \approx 913.15 \, \text{N}
Bileşke Kuvvetin Doğrultusu (θ):
\theta = \tan^{-1}\left(\frac{Fy}{Fx}\right) = \tan^{-1}\left(\frac{350}{846.41}\right) \approx 22.48^\circ
Sonuç:
Şıklarda verilen seçeneklerden çalışarak:
Bileşke kuvvet büyüklüğü F_R \approx 913.15 \, \text{N} ve doğrultusu \theta \approx 22.48^\circ D şıkkında değildir. Doğru şık yukarıdaki yakınızdır
Bileşke kuvvetin büyüklüğü ve doğrultusu bu şekilde hesaplanmış olur.