Examkin

Soru

Zorluk: OrtaNewton'ın Hareket Yasaları

Düşey bir ip yardımıyla tavana asılı olan hafif ve esnemeyen bir ipe tırmanmakta olan mm kütleli bir sporcu, yukarı doğru sabit ivmeyle hızlanmaktadır.

Bu süreçte sporcu ve ipe ait kuvvetlerle ilgili;
I. İpin sporcuya uyguladığı düşey yukarı yönlü kuvvet ile sporcunun ipe uyguladığı düşey aşağı yönlü kuvvet bir etki-tepki kuvvet çiftidir.
II. Sporcu yukarı doğru hızlanan hareket yaptığı için ipin sporcuya uyguladığı kuvvetin büyüklüğü, sporcunun ipe uyguladığı kuvvetin büyüklüğünden fazladır.
III. Sporcuya etki eden net kuvvetin büyüklüğü, ipteki gerilme kuvvetinin büyüklüğü ile sporcunun ağırlığının skaler toplamına eşittir.

yargılarından hangileri doğrudur?

  1. A
    Yalnız II
  2. B
    I ve II
  3. Yalnız ICevap
  4. D
    I ve III
  5. E
    II ve III

Cevap

Yalnız I
İpin sporcuya uyguladığı kuvvet ile sporcunun ipe uyguladığı kuvvet bir etki-tepki çiftidir. Etki-tepki kuvvetleri her zaman eşit büyüklükte ve zıt yönlüdür. Cisimlerin ivmeli hareket yapması bu eşitliği bozmaz. Bu nedenle birinci öncül doğrudur.

Adım Adım Çözüm

1
Etki-tepki kuvvet çifti tanımının birinci öncüle uygulanması
İpin sporcuya uyguladığı kuvvet ile sporcunun ipe uyguladığı kuvvet bir etki-tepki çiftidir.
Newton'ın üçüncü yasasına göre, her etkiye karşı eşit büyüklükte ve zıt yönde bir tepki kuvveti oluşur. Bu kuvvetler farklı cisimler (sporcu ve ip) üzerinde etki gösterir.
2
İvmelenme durumunun etki-tepki büyüklük ilişkisine etkisinin analiz edilmesi
İpin sporcuya uyguladığı kuvvetin b��yüklüğü, sporcunun ipe uyguladığı kuvvetin büyüklüğüne her zaman eşittir.
Sistemin ivmeli hareket yapması etki-tepki yasasını geçersiz kılmaz. İvme, sporcuya etki eden net dış kuvvetlerin (ip gerilmesi ve yerçekimi) dengelenmemiş olmasından kaynaklanır.
3
Sporcuya etki eden net kuvvetin vektörel olarak hesaplanması
Fnet=T−GF_{\text{net}} = T - G (veya vektörel olarak F⃗net=T⃗+G⃗\vec{F}_{\text{net}} = \vec{T} + \vec{G})
İp gerilmesi yukarı yönlü, sporcunun ağırlığı ise aşağı yönlüdür. Zıt yönlü bu iki vektörün net kuvvetini bulmak için büyüklüklerinin farkı alınmalıdır. Skaler toplama yapmak hatalıdır.

Anahtar Kavram

Newton'ın üçüncü yasası (Etki-Tepki Yasası) gereği etki-tepki kuvvet çiftleri farklı cisimlere etki eder, zıt yönlüdür ve büyüklükleri her zaman birbirine eşittir. Newton'ın ikinci yasası (Fnet=maF_{\text{net}} = ma) gereği net kuvvet hesaplanırken kuvvetlerin vektörel yönleri dikkate alınmalıdır.
Bu soruyu puanla

Konular

Newton'ın Hareket Yasaları

Bu konudan daha fazla soru