Yatay düzlemde durmakta olan şekildeki K cismine, düzleme paralel F büyüklüğünde kuvvet uygulandığında cismin harekete geçmediği gözlemleniyor.
Buna göre
III. F kuvvetinin büyüklüğü azaltılırsa cisme etki eden statik sürtünme kuvvetinin büyüklüğü değişmez.
II. Cisme F büyüklüğünde sürtünme kuvveti etki etmektedir.
ifadelerinden hangileri doğrudur?
A) Yalnız I
B) Yalnız II
C) I ve II
D) I ve III
E) II ve III
Statik Sürtünme Kuvveti ve Denge Analizi
KULLANILAN FORMÜL / KURAL: Bir cisme uygulanan yatay kuvvete rağmen cisim harekete geçmiyorsa dengelenmiş kuvvetlerin etkisindedir; bu durumda cisme etki eden net kuvvet sıfırdır (F_{\text{net}} = 0) ve statik sürtünme kuvveti uygulanan kuvvete büyüklükçe daima eşittir (f_s = F).
ÇÖZÜM VE SEÇENEK ANALİZİ
Cismin hareketsiz kalması (ivmesinin sıfır olması) durumuna göre öncülleri inceleyelim:
- I. Öncül (Yanlış): Newton’ın birinci hareket yasasına göre durmakta olan bir cisim hareket etmiyorsa ivmesi sıfırdır. Bu nedenle cisme etki eden net kuvvet F değil, sıfırdır (F_{\text{net}} = 0).
- II. Öncül (Doğru): Yatay doğrultuda net kuvvetin sıfır olabilmesi için uygulanan F kuvvetini dengeleyen zıt yönlü bir statik sürtünme kuvveti bulunmalıdır. Buradan f_s = F bulunur.
- III. Öncül (Yanlış): Statik sürtünme kuvveti sabit bir değere sahip değildir; maksimum sınırına (k \cdot N) ulaşana kadar uygulanan kuvvete eşit olacak şekilde değerini ayarlar. Dolayısıyla F kuvveti azaltılırsa cismi dengede tutan statik sürtünme kuvvetinin büyüklüğü de azalır.
Bu durumda yalnızca II numaralı ifade doğrudur.
CEVAP: B) Yalnız II
SINAV NOTU / PÜF NOKTASI: Statik sürtünme formülü olan f_{s,\text{maks}} = k_s \cdot N bağıntısı sürtünmenin alabileceği en büyük üst sınırı verir. Cisim hareket etmediği sürece sürtünme kuvveti bu üst sınıra değil, her zaman uygulanan kuvvete eşittir.