Page 43 - Fizik 11 - 1. Ünite - 1. Bölüm

KUVVET VE HAREKET

24. ÖRNEK

Sürtünmeli yatay düzlem üzerinde bulunan 1 kg kütleli
F = 20 N
m 1 ve 2 kg kütleli m kolileri birbirine esnemeyen iple
2
53 o bağlanarak 20 N büyüklüğündeki kuvvetle şekildeki
gibi çekilmektedir. Yatay düzlemin m kütleli koliyle
T 1
m 1 = 1 kg m 2 = 2 kg arasındaki sürtünme katsayısı 0,1 ve m kütleli koliyle
2
ise 0,5’tir.
Buna göre
a) Sisteme etki eden net kuvvetin büyüklüğü kaç N olur?
2
b) Kolilerin ivmesinin büyüklüğü kaç m/s olur?
c) Koliler arasındaki ipte oluşan gerilme kuvvetinin büyüklüğü kaç N olur?
o
o
(g = 10 m/s2; cos 53 = 0,6 ve sin 53 = 0,8 alınız.)
ÇÖZÜM

F y = 16 N F = 20 N

N 1 = 10 N N 2 = 4 N
m 2 = 2 kg 53 o
m 1 = 1 kg F x = 12 N
T
F S1

G 1 = 10 N F S2 G 2 = 20 N
a) Sisteme ait serbest cisim diyagramı çizilir. F kuvveti F x ve F y olarak yatay ve düşey bileşenlerine
ayrılır.
o
o
F x = F . cos 53 = 20 . 0,6 = 12 N F y = F . sin 53 = 20 . 0,8 = 16 N
Kolilerin ağırlıkları ve yüzeyin cisimlere uyguladığı tepki kuvvetleri bulunur.

G = m . g = 1 . 10 = 10 N ( N = G = 10 N
1
1
1
1
G = m . g = 2 . 10 = 20 N ( N = G - F y = 20 - 16 = 4 N
2
2
2
2
Kolilerle yüzey arasında oluşan sürtünme kuvvetleri bulunur.
F S1 = k . N = 0,1 . 10 = 1 N F = k . N = 0,5 . 4 = 2 N
S2
1
2
1
2
Koliye hareketi doğrultusunda etki eden net kuvvet
F net = F x - (F S1 + F S2 ) = 12 - (1 + 2) = 9 N olur.
b) Kolileri birlikte hareket ettiren net kuvvet kullanılarak Newton’ın ikinci hareket yasası tüm sisteme
uygulanır ve kolilerin ortak ivmesi bulunur.
F net = m toplam . a ( 9 = (1 + 2) . a ( a = 3 m/s2 olur.
N 1 = 10 N
c) İpte oluşan gerilme kuvvetini bulabilmek için kolilerden birinin serbest m 1 = 1 kg
cisim diyagramı çizilerek Newton’ın ikinci hareket yasası sadece bu ko-
liye uygulanır. F S1 T

F net = m . a ( T - F = m . a ( T - 1 = 1 . 3 ( T = 4 olur. G 1 = 10 N
1
S1
1

55 55