Dengelenmiş ve dengelenmemiş kuvvetlerin etkisi altındaki bir cismin hareketine yönelik deney yapabilme
2. ÜNİTE: KUVVETİN ETKİSİNDE HAREKET · Bileşke Kuvvet
Masa üzerinde duran bir oyuncak arabanın iki ucuna ip bağlanmıştır. İplerin uçları dinamometrelere bağlanarak araba aynı doğrultuda, zıt yönlerde çekilmiştir. Deney düzeneği şekilde gösterilmiştir. Deney sonuçları aşağıdaki tabloda verilmiştir.
| Deneme | Sola çekme kuvveti (N) | Sağa çekme kuvveti (N) | Arabanın durumu |
|---|---|---|---|
| 1 | 5 | 5 | Hareketsiz kaldı. |
| 2 | 3 | 7 | Sağa doğru harekete geçti. |
Her deneme için arabaya etki eden bileşke kuvveti bulunuz ve kuvvetlerin dengelenmiş mi dengelenmemiş mi olduğunu belirtiniz.
Deney sonuçlarına göre dengelenmemiş kuvvetlerin duran bir cismin hareketine etkisini açıklayınız.
Defne şu hipotezi test etmek istemektedir:
"Duran bir cisme etki eden kuvvetler dengelenmiş ise cisim hareketsiz kalır; dengelenmemiş ise cisim harekete geçer."
Defne'nin kullanabileceği araç gereçler: tekerlekli bir oyuncak araba, iki ip, iki dinamometre ve düz bir masa.
Bu hipotezi test etmek için bir deney düzeneği tasarlayınız. Düzeneğin nasıl kurulacağını ve deneyin nasıl uygulanacağını adım adım yazınız.
Defne'nin deneyindeki değiştirilen (bağımsız), gözlenen (bağımlı) ve sabit tutulan değişkenleri yazınız.
Deneyde 6 N – 6 N ile çekildiğinde arabanın hareketsiz kaldığı, 6 N – 9 N ile çekildiğinde ise arabanın 9 N'luk kuvvet yönünde harekete geçtiği gözlenmiştir. Bu sonuçlar hipotezi destekler mi? Gerekçesiyle açıklayınız.
Düz bir yolda sabit süratle ilerleyen bir otomobile, hareket yönünde (ileri) motorun sağladığı itme kuvveti, hareketin tersi yönünde (geri) ise sürtünme kuvveti ve hava direncinin oluşturduğu toplam bir kuvvet etki etmektedir. Otomobilin yolculuğunun üç farklı anı için kuvvetler aşağıdaki tabloda ve şekilde verilmiştir. Kuvvetlerin hepsi aynı doğrultudadır.
| Durum | İleri yönlü kuvvet (N) | Geri yönlü kuvvet (N) |
|---|---|---|
| 1 | 2000 | 2000 |
| 2 | 2500 | 2000 |
| 3 | 1000 | 2000 |
Her durum için otomobile etki eden bileşke kuvvetin büyüklüğünü ve yönünü bulunuz. Kuvvetlerin dengelenmiş mi dengelenmemiş mi olduğunu belirtiniz.
Otomobil her durumdan önce sabit süratle ilerlemektedir. Her durumda otomobilin hareketinde nasıl bir değişiklik olacağını tahmin ediniz.
Ece, "Durum 1'de otomobil hareket ettiğine göre ona etki eden kuvvetler dengelenmemiş olmalıdır." demiştir. Ece'nin ifadesini gerekçesiyle değerlendiriniz.
Puanlar sorunun kendi içindeki dağılımıdır; senaryo kâğıdında tüm sorular birlikte 100 puana ölçeklenir.