Examkin

Soru

Zorluk: ZorNewton'ın Hareket Yasaları

Sürtünmeli yatay bir konveyör bandı üzerinde, banda göre durgun halde bulunan mm kütleli bir kutu yer almaktadır. Kutu ile bant arasındaki statik sürtünme katsayısı μs\mu_s, kinetik sürtünme katsayısı ise μk\mu_k olup bu katsayılar arasında μs>μk\mu_s > \mu_k ilişkisi vardır.

Konveyör bandı sağa doğru sabit aa ivmesiyle hızlanmaya başladığında, kutunun bant üzerinde geriye doğru kaydığı (banda göre sola doğru hareket ettiği) gözlemleniyor.

Buna göre, kutunun bu hareketi süresince;

I. Kutuya etki eden net kuvvet kinetik sürtünme kuvvetidir ve yönü sağa doğrudur.
II. Kutunun banda uyguladığı sürtünme kuvveti ile bandın kutuya uyguladığı sürtünme kuvveti bir etki-tepki çiftidir.
III. Bandın ivmesi aa artırıl��rsa, kutunun hızlanma süresince cisme etki eden sürtünme kuvvetinin büyüklüğü de artar.

yargılarından hangileri doğrudur?

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

Cevap

I ve II
Kutunun bant üzerinde kayması, aralarında kinetik sürtünme kuvvetinin oluştuğunu gösterir. Kutu banda göre sola kaydığı için cisme etki eden kinetik sürtünme kuvveti (yani net kuvvet) sağa doğrudur. Kutunun banda, bandın kutuya uyguladığı sürtünme kuvvetleri farklı cisimlere uygulandığından etki-tepki çiftidir. Kinetik sürtünme kuvvetinin büyüklüğü bandın ivmesine bağlı olmadığından değişmez. Bu durum I ve II ifadelerini doğru kılar.

Adım Adım Çözüm

1
Kutunun bant üzerindeki hareket durumunu ve sürtünme türünü belirlemek.
Kutunun bant üzerinde geriye doğru kaydığı belirtildiği için kutu ile bant arasında bağıl hareket mevcuttur. Bu nedenle kutuya etki eden sürtünme kuvveti kinetik sürtünme kuvvetidir.
Yüzeyler arasında bağıl kayma hareketi başladığında statik sürtünme yerine kinetik sürtünme kuvveti etki eder.
2
Kutuya etki eden net kuvvetin yönünü analiz etmek.
Kinetik sürtünme kuvveti, kutunun banda göre olan bağıl hareketine zıt yöndedir. Kutu banda göre sola doğru kaydığı için, bandın kutuya uyguladığı kinetik sürtünme kuvveti sağa doğrudur. Yatay düzlemde kutuya etki eden tek kuvvet bu sürtünme kuvveti olduğundan, net kuvvet kinetik sürtünmedir ve yönü sağa doğrudur. Bu nedenle I. öncül doğrudur.
Kinetik sürtünme her zaman temas eden yüzeylerin birbirine göre bağıl hareketini engelleyecek yönde etki eder.
3
Etki-tepki kuvvet çiftini analiz etmek.
Newton'ın üçüncü yasasına göre, bandın kutuya uyguladığı sürtünme kuvveti ile kutunun banda uyguladığı sürtünme kuvveti büyüklükçe eşit, zıt yönlüdür ve farklı cisimler (kutu ve bant) üzerine etki eder. Dolayısıyla bu iki kuvvet bir etki-tepki çiftidir. Bu nedenle II. öncül doğrudur.
Etki-tepki kuvvet çiftleri her zaman farklı iki cisim üzerinde ortaya çıkar ve birbirini sönümlemez.
4
Bandın ivmesi artırıldığında sürtünme kuvvetinin büyüklüğündeki değişimi incelemek.
Kutu kayma hareketi yaptığı için cisme etki eden sürtünme kuvveti kinetik sürtünme kuvvetidir ve büyüklüğü fk=μk⋅m⋅gf_k = \mu_k \cdot m \cdot g formülüyle hesaplanır. Bu değer bandın ivmesinden bağımsızdır. Dolayısıyla ivmenin artırılması sürtünme kuvvetini değiştirmez. Bu nedenle III. öncül yanlıştır.
Kinetik sürtünme kuvvetinin büyüklüğü, temas eden yüzeylerin ivmesinden veya bağıl hız büyüklüğünden etkilenmez.

Anahtar Kavram

Newton'ın Üçüncü Yasası (Etki-Tepki) ve Kinetik Sürtünme Kuvvetinin Özellikleri
Bu soruyu puanla

Konular

Newton'ın Hareket Yasaları

Bu konudan daha fazla soru