Kuvvet ve hareket arasındaki ilişki, fizik biliminin temel konuları arasında yer alıyor. Günlük yaşamda duran ya da sabit hızla hareket eden cisimlerin davranışları, dengelenmiş ve dengelenmemiş kuvvet kavramlarıyla açıklanıyor. Peki dengelenmiş kuvvet nedir, sabit hız bu kapsamda değerlendirilir mi ve dengelenmemiş kuvvet hangi özelliklere sahiptir?
DENGELENMİŞ KUVVET NEDİR VE ÖRNEKLERİ NELERDİR?
Bir cisme etki eden kuvvetlerin bileşkesi sıfır ise bu durum dengelenmiş kuvvet olarak adlandırılır. Bu durumda cisim ya duruyordur ya da sabit hızla hareketini sürdürür. Kuvvetler birbirini dengelediği için cismin hızında ya da yönünde değişim meydana gelmez.
Örneğin, masanın üzerinde duran bir kitapta yer çekimi kuvveti aşağı doğru etki ederken, masanın uyguladığı tepki kuvveti yukarı doğru etki eder. Bu iki kuvvet eşit büyüklükte ve zıt yönlü olduğu için kitap dengelenmiş kuvvet etkisi altındadır. Aynı şekilde düz bir yolda sabit hızla ilerleyen bir araçta motorun itme kuvveti ile sürtünme ve hava direnci kuvvetleri birbirini dengelediğinde net kuvvet sıfır olur.
SABİT HIZ DENGELENMİŞ KUVVET Mİ?
Bir cismin sabit hızla hareket etmesi, üzerine etki eden kuvvetlerin dengelenmiş olduğunu gösterir. Sabit hız, cismin hızında değişim olmadığı anlamına gelir. Fizikte hız değişimi olmadığı durumda net kuvvet sıfırdır. Bu nedenle sabit hızla hareket eden bir cisim dengelenmiş kuvvet etkisi altındadır.
Duran bir cisim de aynı şekilde dengelenmiş kuvvet altındadır. Hem durma hem de sabit hız durumu, kuvvetlerin birbirini dengelemesiyle açıklanır.
DENGELEYİCİ KUVVETE ÖRNEKLER NELERDİR?
Dengeleyici kuvvet, bir kuvvetin etkisini ortadan kaldıran eşit büyüklükte ve zıt yönlü kuvvettir. Günlük hayatta pek çok örneği bulunur.
Duvara asılı bir tabloda ip gerilmesi yukarı doğru etki ederken, yer çekimi kuvveti aşağı doğru etki eder. İki kuvvet eşit olduğunda tablo dengede kalır. Halat çekme oyununda iki takımın eşit kuvvet uygulaması durumunda ip hareket etmez. Asansörün sabit hızla yukarı çıkması sırasında motor kuvveti ile yer çekimi dengelendiğinde de net kuvvet sıfır olur.
DENGELENMEMİŞ KUVVETİN ÖZELLİKLERİ NELERDİR?
Bir cisme etki eden kuvvetlerin bileşkesi sıfır değilse bu durum dengelenmemiş kuvvet olarak tanımlanır. Bu durumda cismin hızında ya da yönünde değişim meydana gelir. Cisim hızlanabilir, yavaşlayabilir ya da yön değiştirebilir.
Örneğin, duran bir topa vurulduğunda top hareket etmeye başlar. Bu durumda uygulanan kuvvet, dengelenmemiştir. Aynı şekilde hareket halindeki bir araca fren yapıldığında araç yavaşlar. Fren kuvveti, hareket yönüne zıt yönde etki ederek cismin hızını değiştirir.
Dengelenmemiş kuvvet, cismin hareket durumunda değişiklik oluşturmasıyla tanımlanır. Net kuvvet sıfırdan farklıdır ve ivme meydana gelir.
