Newton'ın Hareket Yasaları ile ilgili tümevarımsal akıl yürütebilme
KUVVET VE HAREKET · Newton'ın Hareket Yasaları
Sürtünmesi ihmal edilen yatay bir rayda 2 kg kütleli bir araba, şekildeki gibi yatay doğrultuda farklı büyüklükteki net kuvvetlerle çekilmiş ve her durumda arabanın ivmesi ölçülmüştür:
| Net kuvvet (N) | 2 | 4 | 6 | 8 |
|---|---|---|---|---|
| İvme (m/s²) | 1 | 2 | 3 | 4 |
Net kuvvet ile ivme arasındaki ilişkiyi verilerden yararlanarak belirleyiniz ve bu ilişkiyi matematiksel olarak ifade ediniz.
Arabaya 10 N'luk net kuvvet uygulandığında oluşacak ivmeyi bulunuz.
Aşağıda üç durum verilmiştir:
- Hızla giden bir otobüs aniden fren yaptığında, ayakta duran yolcular öne doğru savrulur.
- Kayıktaki bir kürekçi, küreğiyle suyu geriye doğru ittiğinde kayık ileri doğru hareket eder.
- Bir market çalışanı, sürtünmesi ihmal edilen yatay bir zeminde boş ve dolu iki alışveriş arabasını aynı büyüklükte yatay kuvvetle itmektedir.
Her durumu Newton'ın hareket yasalarından biriyle ilişkilendirerek açıklayınız.
- durumda boş arabanın kütlesi 10 kg, dolu arabanın kütlesi 40 kg ve uygulanan kuvvet 20 N ise arabaların ivmelerini hesaplayınız ve sonucu yorumlayınız.
Sürtünmesi ihmal edilen yatay bir buz yüzeyindeki 4 kg kütleli bir kutuya, şekildeki gibi aynı doğrultuda iki yatay kuvvet etki etmektedir: doğu yönünde 30 N ve batı yönünde 10 N. t = 0 anında kutu batı yönünde 10 m/s hızla hareket etmektedir. Kuvvetler hareket boyunca değişmemektedir.
Kutuya etki eden net kuvveti ve kutunun ivmesini bulunuz.
Kutunun hareketini zamana bağlı olarak açıklayınız ve kutunun anlık olarak durduğu anı hesaplayınız.
Ece, "Kutu batıya doğru hareket ettiğine göre kutuya etki eden net kuvvet batıya doğrudur." demektedir. Bu iddiayı Newton'ın hareket yasalarına dayanarak değerlendiriniz.
Doğu yönündeki 30 N'luk kuvveti bir kişi eliyle uyguluyorsa bu kuvvetin tepkisini (büyüklüğü, yönü ve hangi cisme etki ettiği) belirtiniz; etki ve tepki kuvvetlerinin neden birbirini dengelemediğini açıklayınız.
Puanlar sorunun kendi içindeki dağılımıdır; senaryo kâğıdında tüm sorular birlikte 100 puana ölçeklenir.