Sürtünmeli Yatay Zeminde İtilen Cisimler
Yayınlanma:
2. Şekildeki sürtünmeli yatay zeminde durmakta olan $m$, $2m$ ve $3m$ kütleli K, L ve M cisimlerine Kazım ve Nazım $F$ ve $4F$ kuvvetlerini şekildeki gibi uyguluyorlar. Cisimler ile zemin arasındaki toplam sürtünme kuvveti $2F$ olduğuna göre L cisminin K ve M sandıklarına uyguladığı tepki kuvvetleri $\frac{F_{LM}}{F_{LK}}$ oranı kaçtır? A) 2 B) $\frac{5}{3}$ C) $\frac{3}{2}$ D) $\frac{3}{5}$ E) $\frac{2}{3}$
Soruda görsel içerik var: Görselde sürtünmeli yatay bir zemin üzerinde yan yana dizilmiş üç dikdörtgen blok (K, L, M) bulunmaktadır. K bloğu $m$ kütleli, L bloğu $2m$ kütleli, M bloğu $3m$ kütlelidir. Soldaki kişi (Kazım) K bloğuna sağa doğru F kuvveti uygulamaktadır. Sağdaki kişi (Nazım) M bloğuna sola doğru 4F kuvveti uygulamaktadır. Bloklar arası temas noktaları ve etki-tepki kuvvetleri mevcuttur.
Animasyonlu Video Çözüm
İlk yarısı ücretsiz izlenebilir, tamamı uygulamada.
Adım Adım Yazılı Çözüm
Merhaba İlayda, seninle birlikte bu güzel fizik sorusunu adım adım çözelim. İlk olarak, soruda verilen sistemi ve kuvvetleri inceleyelim.
Sürtünmeli Yatay Zemindeki Sistem
K, L ve M cisimlerinin kütleleri sırasıyla m, iki m ve üç m olarak verilmiş. Toplam kütleyi bularak başlayalım.
Sürtünme kuvveti her bir cismin ağırlığıyla, yani kütlesiyle doğru orantılıdır. Toplam sürtünme kuvveti iki F olduğuna göre, her bir cisme etki eden sürtünme kuvvetini kütleleri oranında paylaştıralım.
Şimdi sistemin hareket yönünü ve ivmesini bulalım. Nazım'ın sola doğru uyguladığı dört F kuvveti, Kazım'ın sağa doğru uyguladığı F kuvvetinden daha büyüktür. Dolayısıyla sistem sola doğru hareket edecektir.
Hareket Yönü ve İvme Hesaplama
Sistem sola doğru hareket ettiği için, sürtünme kuvvetleri sağa doğru etki eder.
Sistemin ivmesini bulmak için net kuvvet denklemini yazalım. Net kuvvet, sola doğru olan kuvvetlerden sağa doğru olan kuvvetlerin çıkarılmasıyla bulunur.
Newton'ın ikinci yasasına göre, net kuvvet toplam kütle ile ivmenin çarpımına eşittir. Buradan ivmeyi çekelim.
Harika! Şimdi her bir cisim üzerindeki tepki kuvvetlerini bulmak için serbest cisim diyagramlarını inceleyelim. Öncelikle K cismini ele alalım.
K Cismine Etki Eden Kuvvetler
K cismi sola doğru ivmelendiği için, L cisminin K cismine uyguladığı tepki kuvveti sola doğru olmalıdır. Bu kuvveti F alt indis L K olarak gösterelim.
Çözümün devamı Solvi’de
8 adım daha kilitli. Tamamını animasyonlu ve sesli anlatımla ücretsiz izle.
Fotoğrafını çek, her soruyu böyle çöz.
Çözümün Devamını Ücretsiz İzle
İndirmesi ücretsiz · İlk çözümler hediye
