ALIŞTIRMA 3.8
Bir geminin daha çabuk hızlanması için
I. Geminin yükünün azaltılması
II. Motorlarının daha fazla kuvvet uygulaması
III. Gemideki yüklerin üst üste yerleştirilmesi işlemlerinden hangileri yapılabilir?
Cevap: Geminin daha çabuk hızlanması demek, ivmesinin artması demektir. Bunun için Newton’ın 2. Yasası’na göre a = Fnet / m ya kütle azaltılmalı ya da geminin hareketi yönündeki net kuvvet artırılmalıdır. Bu nedenle uygun seçenekler I ve II olur.
ALIŞTIRMA 3.9
Aşağıda etki-tepki kuvvetleri ile ilgili verilenlerden hangileri doğrudur?
I. Dünya ve Ay’ın birbirlerine uyguladıkları kuvvetler etki-tepki kuvvet çiftleridir.
II. Bir traktör, römorku çekerken her ikisi birbirine eşit büyüklükte kuvvet uygular.
III. Dinamometre ile bir cismin ağırlığı ölçülürken dinamometrenin cisme, cismin de dinamometreye uyguladığı kuvvetler zıt yönlüdür.
Cevap: I, II ve II
KENDİMİZİ DEĞERLENDİRELİM - 3.3
1. Sabit hızla hareket yapan bir gemiye yatay ve düşey doğrultuda etki eden kuvvetleri çizerek gösteriniz.
Sabit hızla hareket yapan bir gemiye yatay ve düşey doğrultuda etki eden kuvvetleri çizerek göstermek için şöyle bir şekil yapabiliriz:
/|\
/ | \ Fh (Hava direnci kuvveti)
/ | \
/ | \
/ | \
| | |
| | |
| | |
| | |
| | |
\ | /
\ | /
\ | /
\ | / Fg (Gemiye uygulanan itme kuvveti)
\|/
V
|
|
|
|
|
V
Fy (Yerçekimi kuvveti)
^
|
|
|
|
|
^
Ft (Su tarafından uygulanan tepki kuvveti)
Bu şekilde görüldüğü gibi gemiye yatay doğrultuda iki kuvvet etki eder: Gemiye uygulanan itme kuvveti (Fg) ve hava direnci kuvveti (Fh). Bu iki kuvvet birbirini dengelediği için geminin yatay hareketi sabit kalır. Gemiye düşey doğrultuda ise iki kuvvet etki eder: Yerçekimi kuvveti (Fy) ve su tarafından uygulanan tepki kuvveti (Ft). Bu iki kuvvet de birbirini dengelediği için geminin düşey hareketi yoktur.
2. Maddenin eylemsizlik özelliğine günlük yaşamdan örnekler veriniz.
Cevap: Durmakta olan bir cismin durmaya devam etmesini anlamak çok zor değildir. Çevremizde gördüğümüz nesneler duruyorlarsa, dışarıdan itilip çekilmedikçe durmaya devam eder. Örneğin, masanın üstünde bir kitap duruyorsa, kimse kitabı itmezse ya da çekmezse, durmaya devam eder. Dalgalı denizde hareket eden gemi, emniyet kemeri takılan araçtaki yolcular eylemsizlik yasasına örnektir.
3. Aşağıda verilen düzenekte cisme etki eden kuvvetler gösterilmiştir. Cisme etki eden bileşke kuvveti hesaplayarak cismin ivmesini bulunuz.
4. Aşağıda verilen düzenekte cisme etki eden kuvvetler gösterilmiştir. Cisme etki eden bileşke kuvveti hesaplayarak cismin ivmesini bulunuz.
5. Newton’ın Hareket Yasaları’nı kullanarak duran veya hareket eden bir arabanın hangi bilgilerini elde edebiliriz.
Newton’ın Hareket Yasaları’nı kullanarak duran veya hareket eden bir arabanın şu bilgilerini elde edebiliriz:
-
Arabanın kütlesi: Birinci yasa, bir cismin hareket durumunu koruma eğilimi olduğunu söyler. Bu eğilim cismin kütlesiyle orantılıdır. Yani kütlesi büyük olan bir araba harekete geçmek veya durmak için daha fazla kuvvete ihtiyaç duyar. Bu nedenle arabanın kütlesini ölçmek için üzerine etki eden kuvvetleri ve ivmesini bilmek gerekir. Kuvvet = Kütle x İvme formülüne göre Kütle = Kuvvet / İvme olur.
-
Arabanın hızı: İkinci yasa, bir cismin üzerine etki eden net kuvvetin cismin ivmesine orantılı olduğunu söyler. Bu nedenle arabanın hızını ölçmek için üzerine etki eden net kuvveti ve ivmesini bilmek gerekir. Hız = İvme x Zaman formülüne göre Hız = (Kuvvet / Kütle) x Zaman olur.
-
Arabanın yönü: Üçüncü yasa, bir cisme etki eden her kuvvetin karşıt yönde eşit büyüklükte bir tepki kuvveti oluşturduğunu söyler. Bu nedenle arabanın yönünü ölçmek için arabanın uyguladığı ve üzerine uygulanan kuvvetleri bilmek gerekir. Bu kuvvetlerin bileşkesi arabanın yönünü belirler.
