Question

Difficulty: Very hardNewton'ın Hareket Yasaları

Sürtünmesiz yatay düzlem üzerinde üst üste duran KK ve LL kutularından alttaki KK kutusuna şekildeki gibi yatay doğrultuda sabit bir F\vec{F} kuvveti uygulanmaktadır. Kutular arasındaki statik sürtünme katsayısı μs\mu_s olup kutular birbirine göre kaymadan birlikte a\vec{a} ivmesiyle hızlanmaktadır.

Buna göre, kutuların bu hareketi sıras��nda oluşan kuvvetler ile ilgili;

I. KK kutusunun LL kutusuna uyguladığı sürtünme kuvveti ile LL kutusunun KK kutusuna uyguladığı sürtünme kuvveti bir etki-tepki kuvvet çiftidir.

II. KK kutusunun LL kutusuna uyguladığı düşey doğrultudaki temas kuvveti ile LL kutusunun ağırlığı bir etki-tepki kuvvet çiftidir.

III. KK kutusunun LL kutusuna uyguladığı toplam temas kuvvetinin büyüklüğü, LL kutusunun ağırlığından büyüktür.

yargılarından hangileri doğrudur?

  1. A
    Yalnız I
  2. B
    Yalnız III
  3. C
    I ve II
  4. I ve IIIAnswer
  5. E
    I, II ve III

Answer

Sürtünme kuvvetlerinin etki-tepki çifti olduğunu belirten ifade ile toplam temas kuvvetinin ağırlıktan büyük olduğunu belirten ifade doğrudur.
Sürtünme kuvvetleri etki-tepki çiftidir çünkü eşit büyüklükte, zıt yönlü ve farklı cisimler üzerinde oluşurlar. Toplam temas kuvveti ise dik kuvvet ile yatay sürtünme kuvvetinin bileşkesi olup, ivmeli hareket nedeniyle sürtünme kuvveti sıfırdan büyük olduğundan L kutusunun ağırlığından büyüktür.

Step-by-Step Solution

1
L kutusuna yatay doğrultuda etki eden kuvveti belirleyerek ivmeli hareketi analiz etmek.
L kutusu yatayda sadece statik sürtünme kuvveti (fs=mLaf_s = m_L \cdot a) sayesinde K kutusuyla birlikte hareket eder.
L kutusunun ivmelenmesini sağlayan tek yatay kuvvetin sürtünme kuvveti olduğunu göstermek.
2
Kutular arasındaki yatay sürtünme kuvvetlerinin etki-tepki çifti olup olmadığını değerlendirmek.
K'nin L'ye uyguladığı sürtünme kuvveti ile L'nin K'ye uyguladığı sürtünme kuvveti büyüklükçe eşit (fsf_s), zıt yönlüdür ve farklı cisimlere etki eder.
Etki-tepki kuvvet çiftlerinin zıt yönlü, eşit büyüklükte ve farklı etkileşen cisimler üzerinde olma şartını test etmek.
3
Düşey doğrultudaki temas kuvveti ile L'nin ağırlığı arasındaki ilişkiyi etki-tepki tanımına göre incelemek.
Düşey temas kuvveti (NKL=mLgN_{KL} = m_L \cdot g) ile ağırlık (GL=mLgG_L = m_L \cdot g) zıt yönlü ve eşit büyüklüktedir ancak her ikisi de L kutusuna etki etmektedir.
Etki-tepki kuvvet çiftlerinin aynı cisme etki edemeyeceği gerçeğini kullanarak kavram yanılgısını belirlemek.
4
K kutusunun L kutusuna uyguladığı toplam temas kuvvetini hesaplamak.
Toplam temas kuvveti, dik kuvvet (NKLN_{KL}) ile sürtünme kuvvetinin (fsf_s) bileşkesidir: Ftemas=(mLg)2+(mLa)2F_{\text{temas}} = \sqrt{(m_L \cdot g)^2 + (m_L \cdot a)^2}. İvme a>0a > 0 olduğundan, Ftemas>mLgF_{\text{temas}} > m_L \cdot g olur.
Temas kuvvetinin yalnızca normal kuvvetten ibaret olmadığını, sürtünmenin de temas kuvvetinin bir bileşeni olduğunu göstermek.

Key Concept

Newton'ın üçüncü yasası (Etki-Tepki) ve temas kuvvetlerinin bileşenleri.
Estimated Time:3m 0s
Rate this question