Question

Difficulty: MediumKuvvet Kavramı ve Doğadaki Temel Kuvvetler

Fizik dersinde kuvvet ve doğadaki temel kuvvetler konusunu işleyen bir grup öğrenci, hazırladıkları çalışma kartlarına şu önermeleri yazmıştır:

I. Rüzgârın yelkenli bir tekneyi hareket ettirmesi temas gerektirmeyen bir kuvvettir ve bu kuvvet fiziksel niceliklerin sınıflandırılmasında skaler bir temel büyüklük olarak tanımlanır.
II. Doğadaki dört temel kuvvetin şiddet sıralaması Gu¨c¸lu¨ Nu¨kleer>Elektromanyetik>Zayıf Nu¨kleer>Ku¨tle C¸ekim\text{Güçlü Nükleer} > \text{Elektromanyetik} > \text{Zayıf Nükleer} > \text{Kütle Çekim} şeklindedir; bu kuvvetlerden elektromanyetik ve kütle çekim kuvvetlerinin etki menzili sonsuzdur.
III. Masada hareketsiz duran bir kitaba yer çekimi tarafından uygulanan kütle çekim kuvveti ile masanın kitaba uyguladığı normal kuvvet, aynı cisme etki eden etki-tepki kuvvet çiftidir.

Buna göre, bu önermelerden hangileri doğrudur?

  1. A
    Yalnız I
  2. Yalnız IIAnswer
  3. C
    I ve II
  4. D
    II ve III
  5. E
    I, II ve III

Answer

Doğru cevap yalnız ikinci önermenin doğru olduğunu belirten seçenektir.
Yalnız ikinci önermeyi içeren seçenek doğrudur. Çünkü doğadaki dört temel kuvvetin şiddet sıralaması en güçlüden en zayıfa doğru güçlü nükleer, elektromanyetik, zayıf nükleer ve kütle çekim kuvveti şeklindedir. Elektromanyetik ve kütle çekim kuvvetlerinin menzilleri sonsuzdur.

Step-by-Step Solution

1
Birinci önermeyi temas durumu ve fiziksel büyüklüklerin sınıflandırılması açısından analiz etmek.
Rüzgârın yelkenliyi itmesi hava moleküllerinin yelkene çarpmasıyla gerçekleştiğinden temas gerektiren bir kuvvettir. Ayrıca kuvvet yönü ve doğrultusu olan vektörel bir büyüklüktür ve başka büyüklükler yardımıyla tanımlandığı için türetilmiş bir büyüklüktür. Dolayısıyla birinci önerme yanlıştır.
Kuvvetin doğasını, temas gerektirip gerektirmediğini ve temel/türetilmiş/skaler/vektörel sınıflandırmasındaki yerini belirlemek amacıyla bu adım uygulanır.
2
İkinci önermeyi doğadaki dört temel kuvvetin şiddeti ve etki menzilleri açısından değerlendirmek.
Doğadaki temel kuvvetlerin şiddet sıralaması Gu¨c¸lu¨ Nu¨kleer>Elektromanyetik>Zayıf Nu¨kleer>Ku¨tle C¸ekim\text{Güçlü Nükleer} > \text{Elektromanyetik} > \text{Zayıf Nükleer} > \text{Kütle Çekim} şeklindedir. Elektromanyetik ve kütle çekim kuvvetlerinin etki menzilleri sonsuzken, güçlü ve zayıf nükleer kuvvetlerin menzilleri çekirdek boyutlarıyla sınırlıdır. Dolayısıyla ikinci önerme doğrudur.
Temel kuvvetlerin menzil ve şiddet ilişkilerini test etmek amacıyla bu adım gerçekleştirilir.
3
Üçüncü önermeyi Newton'ın etki-tepki yasası temel kuralları çerçevesinde incelemek.
Kitaba etki eden yer çekimi kuvveti ile masanın kitaba uyguladığı normal kuvvetin her ikisi de aynı cisim (kitap) üzerindedir. Newton'ın üçüncü yasasına göre, etki ve tepki kuvvetleri her zaman farklı iki cisim üzerinde oluşmalıdır. Bu nedenle bu iki kuvvet etki-tepki kuvvet çifti değildir. Dolayısıyla üçüncü önerme yanlıştır.
Etki-tepki kuvvet çiftlerinin aynı cisme etki edemeyeceği ilkesini sorgulamak için bu adım uygulanır.

Key Concept

Kuvvetin genel özellikleri, temas gerektiren ve gerektirmeyen kuvvetler, doğadaki dört temel kuvvetin şiddet ve menzil özellikleri ile Newton'ın etki-tepki yasasının uygulanması.
Rate this question