Yatay sürtünmeli bir yüzeyde durmakta olan 4 kg kütleli bir cisme yatay doğrultuda 30 N büyüklüğünde bir kuvvet uygulanıyor. Cisim ile yüzey arasındaki statik sürtünme katsayısı 0,6, kinetik sürtünme katsayısı ise 0,4'tür. Buna göre cismin ivmesi kaç m/s² olur? (g=10 m/s² alınız.)

Yatay sürtünmeli bir yüzeyde durmakta olan 4 kg kütleli bir cisme... | TYT › Fizik › Newton'un Hareket Yasaları

Şıkları Seçin:

Çözüm ve Açıklama

Doğru Cevap:

3.5

Çözüm Adımları:

1. Adım: Normal Kuvveti ve Maksimum Statik Sürtünme Kuvvetini Hesaplama

Cisme etki eden normal kuvvet (N) cismin ağırlığına eşittir: N = m * g = 4 kg * 10 m/s² = 40 N. Maksimum statik sürtünme kuvveti (f_s_max) ise f_s_max = μ_s * N = 0,6 * 40 N = 24 N'dir.

2. Adım: Cismin Hareket Edip Etmeyeceğine Karar Verme

Uygulanan kuvvet (F_uygulanan = 30 N) ile maksimum statik sürtünme kuvvetini (f_s_max = 24 N) karşılaştıralım. F_uygulanan (30 N) > f_s_max (24 N) olduğu için cisim hareket edecektir.

3. Adım: Kinetik Sürtünme Kuvvetini Hesaplama

Cisim hareket etmeye başladığında, cisme etki eden sürtünme kuvveti kinetik sürtünme kuvvetidir (f_k). f_k = μ_k * N = 0,4 * 40 N = 16 N'dir.

4. Adım: Net Kuvveti Hesaplama

Cisme etki eden net kuvvet (F_net) uygulanan kuvvet ile kinetik sürtünme kuvvetinin farkıdır: F_net = F_uygulanan - f_k = 30 N - 16 N = 14 N.

5. Adım: İvmenin Hesaplanması

Newton'ın İkinci Yasası'na (F_net = m * a) göre, cismin ivmesi (a) şu şekilde bulunur: a = F_net / m = 14 N / 4 kg = 3.5 m/s².