Examkin

Soru

Zorluk: KolaySürtünme Kuvveti

Yatay bir zemin üzerinde duran 2 kg2\text{ kg} kütleli bir koliye, yola paralel (yatay) doğrultuda 6 N6\text{ N} büyüklüğünde bir kuvvet uygulanmaktadır. Koli ile zemin arasındaki statik sürtünme katsayısı 050{}5, kinetik sürtünme katsayısı ise 040{}4 olarak verilmiştir.

Buna göre, koliye etki eden sürtünme kuvveti ile ilgili;

I. Büyüklüğü 6 N6\text{ N}'dur.
II. Büyüklüğü 10 N10\text{ N}'dur.
III. Yönü, uygulanan kuvvet ile aynı yönlüdür.

yargılarından hangileri doğrudur? (g=10 m/s2g = 10\text{ m/s}^2)

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

Cevap

Koli hareketsiz kaldığı için ona etki eden statik sürtünme kuvveti, uygulanan yatay kuvvete eşit büyüklükte (6 N6\text{ N}) ve zıt yöndedir. Bu nedenle yalnızca birinci öncül doğrudur.
Kolinin ağırlığından kaynaklanan normal kuvvet 20 N20\text{ N}'dur. Maksimum statik sürtünme kuvveti fs,max=05⋅20=10 Nf_{s,max} = 0{}5 \cdot 20 = 10\text{ N} olarak bulunur. Koliye uygulanan yatay kuvvet 6 N6\text{ N} olup bu değer maksimum statik sürtünme kuvvetinden küçüktür. Dolayısıyla koli hareket etmez. Hareket etmeyen koliye etki eden statik sürtünme kuvveti uygulanan kuvvete eşit büyüklükte yani 6 N6\text{ N} olur. Sürtünmenin yönü ise uygulanan kuvvete zıt yönlüdür. Bu durumda sadece birinci ifade doğrudur.

Adım Adım Çözüm

1
Koliye etki eden dik tepki (normal) kuvvetini hesaplayınız.
Normal kuvvet N=m⋅g=2 kg⋅10 m/s2=20 NN = m \cdot g = 2\text{ kg} \cdot 10\text{ m/s}^2 = 20\text{ N} olur.
Sürtünme kuvveti sınır değerini bulmak için zeminle cisim arasındaki normal kuvveti belirlemek gerekir.
2
Statik sürtünme kuvvetinin alabileceği maksimum değeri hesaplayınız.
fs,max=ks⋅N=05⋅20 N=10 Nf_{s,max} = k_s \cdot N = 0{}5 \cdot 20\text{ N} = 10\text{ N} olarak bulunur.
Bu değer, cismi harekete geçirebilmek için uygulanması gereken minimum kuvvet sınırını belirler.
3
Uygulanan kuvveti, maksimum statik sürtünme kuvveti ile karşılaştırarak hareket durumunu ve sürtünme kuvvetinin büyüklüğünü belirleyiniz.
Uygulanan kuvvet F=6 NF = 6\text{ N}'dur. F<fs,maxF < f_{s,max} (6 N<10 N6\text{ N} < 10\text{ N}) olduğundan koli harekete geçemez ve dengede kalır. Dengelenmiş kuvvetlerin etkisinde olan koliye etki eden statik sürtünme kuvvetinin büyüklüğü, uygulanan yatay kuvvete eşit olup 6 N6\text{ N}'dur. Yönü ise uygulanan kuvvete zıt yöndedir.
Durgun cisimlere etki eden statik sürtünme kuvveti, cismi harekete zorlayan kuvvete eşit büyüklüktedir.

Anahtar Kavram

Durgun halde kalmaya devam eden cisimlere etki eden statik sürtünme kuvvetinin büyüklüğü, cismi harekete zorlayan kuvvete eşittir. Sürtünme katsayısı ile normal kuvvetin çarpımı (ks⋅Nk_s \cdot N) her zaman etki eden sürtünme kuvvetini vermez; sadece statik sürtünmenin çıkabileceği en üst (sınır) değeri belirler.
Tahmini Süre:1m 30s
Bu soruyu puanla

Konular

Sürtünme Kuvveti

Bu konudan daha fazla soru