6 Sınıf Fen Bilimleri Bir Cisme Etki Eden Birden Fazla Kuvveti Gösterme Aynı ve Zıt Yö

Bugün, 6. sınıf Fen Bilimleri’nde bir cisme etki eden birden fazla kuvveti nasıl göstereceğimizi, bu kuvvetlerin aynı ve zıt yönde olduğunda nelerin değiştiğini öğreneceğiz; bir nesneye birden çok kuvvet birlikte etki ettiğinde, sonuç olarak ortaya çıkan “net kuvvet” (bileşke kuvvet) bize cismin hareket durumunu söyler. Net kuvvet kavramını, matematiksel bir dil ve günlük yaşamdan örneklerle kurmaya başlayalım: Bir cisme aynı yönde etki eden kuvvetler toplanır; zıt yönde etki eden kuvvetler birbirinden çıkarılır. Örneğin, bir masaya 20 N sağa itme kuvveti uyguluyorsunuz ve sol yönde 8 N’luk bir sürtünme kuvveti oluşuyorsa, net kuvvet 20 N − 8 N = 12 N sağa olur. Bu net kuvvetin yönü, daha büyük kuvvetin yönüdür ve eğer cismi hareket ettirmek için yeterliyse, cisim ivmelenerek sağa doğru hareket eder. Şimdi iki önemli durumu tanımlayalım: - Dengelenmiş kuvvetler: Bir cisme etki eden tüm kuvvetlerin toplamı (net kuvvet) sıfırsa, bu duruma dengenin korunduğu durum denir; böyle durumda cisim ya durur ya da sabit hızla düz doğru hareket eder. Mesela, bir masanın üzerinde duran bir kitap için yer çekimi (aşağı yönde) ve masanın sağladığı normal kuvvet (yukarı yönde) büyüklükçe eşit ve zıt yönlüdür; net kuvvet sıfır olduğu için kitap hareket etmez. - Dengelenmemiş kuvvetler: Net kuvvet sıfır değilse, cisme net bir kuvvet etki eder; bu durumda cisim hızını artırarak ivmelenir (Newton’un ikinci yasası: Fnet = m·a). Eğer 30 N sağa ve 10 N sola kuvvet etki ediyorsa net kuvvet 20 N sağadır ve bu net kuvvetin yönünde ivmelenme gerçekleşir. Kuvvetleri temsil ederken ok işaretleri (vektörler) kullanırız; okun uzunluğu kuvvetin büyüklüğünü, okun yönü ise kuvvetin yönünü gösterir. Bu, özellikle gündelik soruların görsel çözümünde çok yararlıdır. Örneğin, bir futbol topuna 15 N doğuya ve 15 N batıya eşit büyüklükte ama zıt yönde iki çocuk iterse, net kuvvet sıfır olur; topun hızı değişmez, sadece başka bir kuvvet (örneğin birinin tekrar itmesi) eklenirse top ivmelenir. Sürtünme kuvveti, bu bölümde öne çıkan başka bir terimdir; cismin hareket etmeye çalıştığı yönün tam tersine doğru etki eder. Statik sürtünme, cismi hareket ettirmeye çalışırken oluşur ve maksimum değerine kadar büyür; kinetik sürtünme ise cismin zaten hareket ettiği durumda sabit bir değerde olur. Bir çekmeceyi açarken bir miktar itme kuvveti uygularsınız; sürtünme başlangıçta çekmeceyi yerinde tutar, fakat uyguladığınız kuvvet sürtünmenin maksimumunu aştığında çekmece hareket eder ve sürtünme kuvveti biraz düşer (kinetik). Şimdi bir kaç basit örnek üzerinden net kuvveti nasıl bulacağımızı pratik olarak uygulayalım: Aynı yönde 8 N ve 5 N kuvvetler etki ederse net 13 N olur; zıt yönde 12 N sağa ve 7 N sola etki ederse net 5 N sağa olur. Bu hesaplamaları yaptıktan sonra, net kuvvetin sıfır olup olmadığına bakarak cismin dengedeki durumunu söyleyebiliriz. Dengede olan cisimler için net kuvvet sıfır olduğundan, cisim hızını değiştirmez; dengesiz olan cisimlerde net kuvvet sıfır olmadığı için ivme meydana gelir. Pratikte kuvvetleri oklarla çizmek de önemlidir: Çizim yaparken, her bir kuvvetin yönünü ok ile belirtir, büyüklüğünü okun uzunluğu ile ifade eder ve gerekirse aynı doğrultudaki kuvvetlerin birleşik etkisini tek bir ok ile gösterebilirsiniz. Bu görsel temsil, net kuvvetin yönünü ve büyüklüğünü anlamayı kolaylaştırır. Son olarak, şunu vurgulayalım: Kuvvetleri toplarken işaret (yön) önemlidir; sayıların büyüklüğü kadar işaretleri de doğru tutmamız gerekir, böylece net kuvveti ve cismin hareket edip etmeyeceğini doğru söyleyebiliriz.