Yatay ve sürtünmeli bir zeminde duran 5 kg kütleli bir kutuya, yatay doğrultuda 30 N büyüklüğünde bir kuvvet uygulanıyor. Kutunun ivmesi 2 m/s² olduğuna göre, kutu ile zemin arasındaki sürtünme kuvvetinin büyüklüğü kaç N'dir?

Newton'un İkinci Hareket Yasası'na göre, bir cisme etki eden net kuvvet (F_net), cismin kütlesi (m) ile ivmesinin (a) çarpımına eşittir: F_net = m * a.

Soruda verilen kütle (m = 5 kg) ve ivme (a = 2 m/s²) değerlerini kullanarak net kuvveti hesaplayalım: F_net = 5 kg * 2 m/s² = 10 N.

Kutuya etki eden kuvvetler, uygulanan yatay kuvvet (F_uygulanan = 30 N) ve harekete zıt yönde etki eden sürtünme kuvvetidir (F_sürtünme). Kutunun uygulanan kuvvet yönünde ivmelenmesi, uygulanan kuvvetin sürtünme kuvvetinden büyük olduğunu gösterir. Bu durumda net kuvvet, F_net = F_uygulanan - F_sürtünme şeklinde ifade edilir.

Hesapladığımız net kuvveti ve bilinen uygulanan kuvveti denkleme yerleştirelim: 10 N = 30 N - F_sürtünme.

Sürtünme kuvvetini bulmak için denklemi çözelim: F_sürtünme = 30 N - 10 N = 20 N. Buna göre, kutu ile zemin arasındaki sürtünme kuvveti 20 N'dir.