Aynı ve zıt yönlü kuvvetlerin bileşkesi, dengelenmiş ve dengelenmemiş kuvvetlerin cisimlerin hareketine etkisi.
Bir cisme birden fazla kuvvet
Halat çekme oyununda halata iki takım aynı anda kuvvet uygular. Bir cisme etki eden kuvvetlerin yaptığı etkiyi tek başına yapabilen kuvvete bileşke kuvvet denir. Bileşke kuvvet genellikle R harfiyle gösterilir.
Kuvvetler oklarla gösterilir:
- Okun uzunluğu kuvvetin büyüklüğünü,
- Okun yönü kuvvetin yönünü,
- Okun başlangıç noktası kuvvetin uygulandığı yeri gösterir.
Aynı yönlü kuvvetler
Aynı yönde etki eden kuvvetlerin bileşkesi, kuvvetlerin büyüklüklerinin toplamına eşittir. Bileşke kuvvet aynı yöndedir.
Örnek: Bir dolabı iki kişi sağa doğru 30 N ve 40 N kuvvetle itiyor.
R = 30 + 40 = 70 N, sağa doğru
💡 Ağır bir yükü birlikte taşımak bu yüzden kolaydır: Kuvvetler toplanır.
Zıt yönlü kuvvetler
Zıt yönde etki eden kuvvetlerin bileşkesi, büyük kuvvetten küçük kuvvetin çıkarılmasıyla bulunur. Bileşke kuvvet büyük olan kuvvetin yönündedir.
Örnek: Halat çekmede sol takım 50 N, sağ takım 70 N ile çekiyor.
R = 70 − 50 = 20 N, sağa doğru → Halat sağa hareket eder.
| Durum | Bileşke | Yön |
|---|---|---|
| 30 N sağa + 40 N sağa | 70 N | Sağa |
| 70 N sağa + 50 N sola | 20 N | Sağa |
| 60 N sağa + 60 N sola | 0 | — |
Dengelenmiş ve dengelenmemiş kuvvetler
- Dengelenmiş kuvvetler: Bileşke kuvvet sıfırdır. Duran cisim durmaya devam eder; hareket eden cisim sabit süratle doğrusal hareketine devam eder.
- Dengelenmemiş kuvvetler: Bileşke kuvvet sıfırdan farklıdır. Cismin hareket durumu değişir: Duran cisim harekete geçer, hareket eden cisim hızlanır, yavaşlar ya da yön değiştirir.
Günlük hayattan:
- Masada duran kitap: Yer çekimi aşağı, masanın tepkisi yukarı → dengelenmiş.
- Tavandan sarkan avize: Ağırlık aşağı, ipin gerilmesi yukarı → dengelenmiş.
- Fren yapan bisiklet: Sürtünme baskın → dengelenmemiş, yavaşlar.
⚠️ Dengelenmiş kuvvet etkisindeki cisim hareket ediyor da olabilir! Sabit süratle giden bir araçta motorun itme kuvveti ile sürtünme ve hava direnci dengelenmiştir.
Kavramlar
- Bileşke kuvvet
- Bir cisme etki eden kuvvetlerin yaptığı etkiyi tek başına yapan kuvvet.
- Dengelenmiş kuvvetler
- Bileşkesi sıfır olan kuvvetler.
- Dengelenmemiş kuvvetler
- Bileşkesi sıfırdan farklı olan kuvvetler.
- Bileşke kuvvet (R): kuvvetlerin ortak etkisini yapan tek kuvvet
- Aynı yönlü kuvvetler toplanır
- Zıt yönlü kuvvetler çıkarılır, yön büyüğün yönü
- Dengelenmiş: R = 0, hareket durumu değişmez
- Dengelenmemiş: R ≠ 0, hareket durumu değişir
- Sabit süratle giden cisimde de kuvvetler dengelenmiş olabilir
Örnek soru ve çözümü
Bir kutuya sağa 25 N ve 15 N, sola 30 N kuvvet uygulanıyor. Bileşke kuvvet nedir?
Sağa toplam: 25 + 15 = 40 N. Sola: 30 N. R = 40 − 30 = 10 N, sağa doğru. Kuvvetler dengelenmemiştir.
Çözümlü örnekler
1. Aynı yönde 12 N ve 8 N’luk iki kuvvetin bileşkesi kaç N’dur? Kolay
12 + 8 = 20 N.
2. Halat çekmede iki takım da 200 N kuvvet uyguluyor. Halat hareket eder mi? Orta
ÇözümBileşke 200 − 200 = 0; kuvvetler dengelenmiştir, halat hareket etmez.
3. Durgun bir cisme sağa 40 N, sola F kuvveti uygulanıyor ve cisim sola doğru 15 N bileşke kuvvetle hareket etmeye başlıyor. F kaç N’dur? Zor
ÇözümBileşke sola 15 N ise F − 40 = 15 → F = 55 N.
Sık yapılan hatalar
- Zıt yönlü kuvvetleri de toplamak.
- Bileşke sıfırsa cismin kesinlikle durduğunu sanmak.
- Bileşkenin yönünü küçük kuvvetin yönü sanmak.
Biliyor muydun?
Paraşütçü bir süre düştükten sonra hava direnci ile ağırlığı eşitlenir ve artık hızlanmadan sabit süratle iner. Buna “limit hız” denir!