6. Sınıf Fen Bilimleri · Ünite 2
Kuvvetin Şifreleri ve Güçlerin Birleşimi: Bileşke Kuvvet
Kuvvetin dört temel özelliğini keşfedecek, aynı ve zıt yönlü kuvvetlerin bir araya geldiğinde cisimleri nasıl hareket ettirdiğini (bileşke kuvvet) öğreneceğiz.
Kazanım FB.6.2.1 · 40 dk okuma
Günlük hayatta market arabasını iterken, kapıyı çekerken veya bir topa vururken aslında görünmez bir gücü, yani 'kuvveti' kullanırız. Peki, fen bilimlerinde kuvveti sadece 'itme ve çekme' diyerek geçiştirebilir miyiz? Elbette hayır! Bir kuvveti tam olarak tanımlayabilmek için onun gizli şifrelerini, yani dört temel özelliğini bilmemiz gerekir.
Kuvvetin Dört Temel Özelliği
- Uygulama Noktası: Kuvvetin cisme temas ettiği, etkinin başladığı yerdir.
- Yön: Kuvvetin cismi ittiği veya çektiği taraftır (Kuzey, Güney, Doğu, Batı gibi).
- Doğrultu: Kuvvetin üzerinde hareket ettiği varsayılan çizgidir. Bir doğrultuda iki yön bulunur (Örneğin; Doğu-Batı doğrultusu).
- Büyüklük: Kuvvetin ne kadar güçlü olduğudur. Dinamometre ile ölçülür ve birimi Newton'dur (N).
Birden Fazla Kuvvet İş Başında: Bileşke (Net) Kuvvet
Bazen bir cisme tek bir kuvvet değil, aynı anda birden fazla kuvvet etki eder. Örneğin bozulan bir arabayı iki kişinin aynı anda itmesi ya da halat çekme yarışındaki iki takımın halata uyguladığı kuvvetler gibi. İşte bir cisme etki eden tüm kuvvetlerin yaptığı işi tek başına yapabilen 'patron' kuvvete Bileşke Kuvvet (Net Kuvvet) denir ve 'R' harfi ile gösterilir.
1. Aynı Doğrultulu ve Aynı Yönlü Kuvvetler
Eğer kuvvetler aynı takımda oynuyorsa, yani aynı yöne doğru itiyor veya çekiyorsa güçlerini birleştirirler. Bu durumda bileşke kuvveti bulmak için kuvvetlerin büyüklüklerini toplarız.
Örnek: Sen bir kutuyu Doğu yönünde 5 N ile, arkadaşın da aynı kutuyu Doğu yönünde 3 N ile iterse, bileşke kuvvet:
2. Aynı Doğrultulu ve Zıt Yönlü Kuvvetler
Eğer kuvvetler birbirine rakipse, yani aynı doğrultu üzerinde zıt yönlere çekiyorlarsa, büyük olan kuvvetin dediği olur! Bileşke kuvveti bulmak için büyük kuvvetten küçük kuvveti çıkarırız. Bileşke kuvvetin yönü, büyük kuvvetin yönüyle aynıdır.
Örnek: Halat çekme yarışında A takımı Batı yönünde 20 N, B takımı Doğu yönünde 12 N çekiyorsa, halat A takımına doğru hareket eder. Bileşke kuvvet:
Kuvvetin Şifreleri ve Güçlerin Birleşimi: Bileşke Kuvvet: Alıştırma Soruları
1. Bir kuvveti tam ve doğru bir şekilde çizebilmek veya tanımlayabilmek için aşağıdakilerden hangisine ihtiyacımız yoktur?
- A) Uygulama noktası
- B) Kuvvetin rengi
- C) Kuvvetin doğrultusu
- D) Kuvvetin büyüklüğü
Cevabı göster
Doğru cevap: B) Kuvvetin rengi
Bir kuvvet; uygulama noktası, yönü, doğrultusu ve büyüklüğü ile tanımlanır. Kuvvetin rengi gibi fiziksel bir görsel özelliği yoktur.
2. Bir oyuncak arabaya Doğu yönünde 10 N ve yine Doğu yönünde 5 N büyüklüğünde iki kuvvet uygulanıyor. Bu oyuncak arabaya etki eden bileşke (net) kuvvetin yönü ve büyüklüğü nedir?
- A) Batı yönünde 5 N
- B) Doğu yönünde 5 N
- C) Batı yönünde 15 N
- D) Doğu yönünde 15 N
Cevabı göster
Doğru cevap: D) Doğu yönünde 15 N
Kuvvetler aynı yönlü (Doğu) olduğu için toplanır: 10 + 5 = 15 N. Yönleri değişmez, yine Doğu yönündedir.
3. Fen Bilimleri dersinde öğretmen, tahtaya 'Kuzey-Güney' ve 'Güney' kavramlarını yazmıştır. Bu kavramların fizikteki karşılığı sırasıyla hangi seçenekte doğru verilmiştir?
- A) Doğrultu - Yön
- B) Yön - Doğrultu
- C) Büyüklük - Yön
- D) Uygulama Noktası - Doğrultu
Cevabı göster
Doğru cevap: A) Doğrultu - Yön
Kuzey-Güney bir çizgiyi, yani 'doğrultuyu' ifade eder. Sadece 'Güney' ise o çizgi üzerindeki gidilen tarafı, yani 'yönü' ifade eder.
4. Sürtünmesiz bir yüzeydeki sandığa Ali Batı yönünde 25 N, Ayşe ise Doğu yönünde 10 N kuvvet uygulamaktadır. Sandığın hareket etmemesi (bileşke kuvvetin sıfır olması) için sisteme nasıl bir kuvvet daha eklenmelidir?
- A) Batı yönünde 15 N
- B) Doğu yönünde 15 N
- C) Batı yönünde 35 N
- D) Doğu yönünde 35 N
Cevabı göster
Doğru cevap: B) Doğu yönünde 15 N
Şu anki durumda Batı 25 N, Doğu 10 N. Batı yönü 15 N daha güçlü. Dengenin sağlanıp net kuvvetin sıfır olması için Doğu yönüne 15 N'luk bir kuvvet eklenmeli ki iki taraf da 25 N olsun.
5. Doğu-Batı doğrultusunda hareket eden bir cisme 3 farklı kuvvet etki etmektedir. 1. Kuvvet Doğu yönünde 12 N, 2. Kuvvet Batı yönünde 8 N'dur. Cismin BATI yönünde 6 N'luk bir bileşke kuvvetle hareket ettiği bilindiğine göre 3. kuvvetin yönü ve büyüklüğü nedir?
- A) Doğu yönünde 2 N
- B) Batı yönünde 2 N
- C) Batı yönünde 10 N
- D) Doğu yönünde 10 N
Cevabı göster
Doğru cevap: C) Batı yönünde 10 N
Bileşke kuvvetin Batı'ya 6 N olabilmesi için, Batı yönündeki toplam kuvvetin Doğu'dan 6 N fazla olması gerekir. Doğu = 12 N. Demek ki toplam Batı = 18 N olmalı. Elimizde Batı'ya 8 var, demek ki 3. kuvvet Batı'ya 10 N olmalıdır (8+10=18 Batı). 18(Batı) - 12(Doğu) = 6 N Batı.