1. Bir kişi sabit hızla yukarı doğru hareket eden bir asansörde bulunmaktadır . Kişinin ağırlığı 800 N'dur. Asansör halatı aniden koptuğunda asansör düşmeye başlar. Asansör halatı kopmadan hemen önce ve sonra asansörün zemini tarafından kişiye uygulanan normal kuvveti belirleyin.
A. 800 N ve 0
B. 800 N ve 800 N
C. 1600 N ve 0
D. 1600 N ve 800 N
Bilinenler:
Ağırlık (w) = 800 Newton
Aranan: Normal kuvvet (N)
Çözüm :
Asansörün halatı kopmadan önce
Kişi asansörün zemininde durduğunda, kişinin üzerine aşağı doğru bir ağırlık etki eder. Kişi hareketsiz olduğundan, üzerine yukarı doğru bir normal kuvvet etki etmelidir; bu normal kuvvetin büyüklüğü, ağırlığın büyüklüğüyle aynıdır.
Çünkü kişi asansörde hareketsiz duruyor ve asansör sabit bir hızla hareket ediyor (hayır) hızlanmaDolayısıyla, kişi üzerinde etki edecek net bir kuvvet yoktur.
∑F = 0
N – w = 0
N = w
N = 800 Newton
Asansörün halatı koptuktan sonra
Asansörün halatı koptuktan sonra, asansör ve serbest kalan kişi birlikte düşer ; bu durumda ivmelerinin büyüklüğü ve yönü yerçekimi ivmesiyle aynıdır. Kişi üzerinde herhangi bir normal kuvvet yoktur.
Doğru cevap A.
2. Kütlesi 20 gram olan bir blok, pürüzlü yatay bir zeminde sabit bir hızla hareket etmektedir. Bloğa 2 N'luk bir dış kuvvet etki etmektedir. Bloğun maruz kaldığı sürtünme kuvvetinin büyüklüğünü belirleyiniz.
0.3 K
B. 1.4 K
C.2.0 N
D.3.6K
Bilinenler:
Kütle (m) = 20 gram
Kuvvet (F) = 2 Newton
İstenen: Blokun maruz kaldığı sürtünme kuvvetinin büyüklüğü.
Çözüm :
Newton'un birinci hareket yasasına göre, bir cisim sabit hızla hareket ediyorsa, ivmesi yoktur. Cisim sabit hızla hareket eder ve ivmesi yoktur eğer:
– Sürtünme kuvvetinin büyüklüğü (F fric ), dış kuvvetin büyüklüğü (F) ile aynıdır.
– Sürtünme kuvveti (F fric ), dış kuvvetin (F) ters yönündedir.
Newton'un birinci hareket yasasını uygulayın:
∑ F = 0
F – F fric = 0
F = F fric
F fric = 2 Newton
Doğru cevap C'dir.
3. Uzunluğu 0.6 m ve yüksekliği 0.4 m olan düzgün bir eğimli düzlem. Ağırlığı 1350 N olan bir blok, bu eğimli düzlem kullanılarak yukarı doğru hareket ettirilecektir. Bloğu hareket ettirmek için gereken kuvvetin büyüklüğünü belirleyin.
100 K
B. 300 K
C.600 N
D.900K
Bilinenler:
Blokun ağırlığı (w) = 1350 Newton
hip = 0.6 m
karşı = 0.4 m
Aranan: Minimum kuvvet
Çözüm :
hip = ac = 0.6 m
karşı kenar = bc = 0.4 m
Sin θ = bc / ac = 0.4 / 0.6 = 4/6 = 2/3
Newton'un birinci hareket yasasına göre, blok yukarı doğru hareket etmeye başladığında dış kuvvet (F), ağırlığın yatay bileşenine (w x ) en az eşit olur.
∑ F = 0
F – w x = 0
F = w x
Eğer F = w x ise , cisim sabit hızla yukarı doğru hareket etmeye başlar.
w x = w sin θ = (1350)(2/3) = (2)(450) = 900 Newton
Doğru cevap D'dir.
4. Bir bloğa F₁ = 22 N, F₂ = 18 N ve F₃ = 40 N olmak üzere üç kuvvet etki etmektedir. Hangi şekil Newton'un birinci yasasını tanımlar?
Çözüm :
Newton'un birinci yasası: Net kuvvet (ΣF) = 0.
A. F 1 + F 2 – F 3 = 22 N + 18 N – 40 N = 40 N – 40 N = 0
B. F 2 + F 3 – F 1 = 18 N + 40 N – 22 N = 58 N – 22 N = 36 N (sağa doğru)
C. F 2 + F 3 – F 1 = 18 N + 40 N – 22 N = 58 N – 22 N = 36 N (sağa doğru)
D. F 1 + F 3 – F 2 = 22 N + 40 N – 18 N = 62 N – 18 N = 44 N (sola doğru)
