Yatay sürtünmeli bir yüzeyde durmakta olan 2 kg kütleli bir cisme, yatay doğrultuda 15 N büyüklüğünde sabit bir kuvvet uygulanmaktadır. Cisim ile yüzey arasındaki statik sürtünme katsayısı 0,6 ve kinetik sürtünme katsayısı 0,5'tir. Yer çekimi ivmesi g = 10 m/s² olduğuna göre, cismin ivmesi kaç m/s² olur?

Yatay sürtünmeli bir yüzeyde durmakta olan 2 kg kütleli bir cisme... | TYT › Fizik › Newton'un Hareket Yasaları

Şıkları Seçin:

Çözüm ve Açıklama

Doğru Cevap:

2,5

Çözüm Adımları:

1. Adım: Normal Kuvveti (N) Hesaplama

Cismin ağırlığı (G) ve yüzeyin cisme uyguladığı normal kuvvet (N) birbirine eşittir. G = m * g = 2 kg * 10 m/s² = 20 N. Dolayısıyla, N = 20 N.

2. Adım: Maksimum Statik Sürtünme Kuvvetini (f_s_max) Hesaplama

Cismin hareket edip etmeyeceğini belirlemek için maksimum statik sürtünme kuvveti hesaplanır. f_s_max = μ_s * N = 0,6 * 20 N = 12 N. Uygulanan kuvvet (15 N) maksimum statik sürtünme kuvvetinden (12 N) büyük olduğu için cisim hareket edecektir.

3. Adım: Kinetik Sürtünme Kuvvetini (f_k) Hesaplama

Cisim hareket etmeye başladığında kinetik sürtünme kuvveti etki eder. f_k = μ_k * N = 0,5 * 20 N = 10 N.

4. Adım: Net Kuvveti (F_net) Hesaplama

Cisme uygulanan net kuvvet, uygulanan kuvvet ile kinetik sürtünme kuvvetinin farkıdır. F_net = F_uygulanan - f_k = 15 N - 10 N = 5 N.

5. Adım: İvmeyi (a) Hesaplama

Newton'un İkinci Yasası'na (F_net = m * a) göre ivme bulunur. a = F_net / m = 5 N / 2 kg = 2,5 m/s².