İçeriğe geç
TYT-AYT-KPSS Hazırlık
Dersler

21Konu 21 / 49
Kuvvet ve Hareket

Denge ve Denge Şartları

Bir cismin dengede olması için hem öteleme hem dönme etkisini incele. İdeal ip, destek ve makara varsayımlarını sorunun başında ayır.

  • 11. sınıf
  • 40 dk
Görsel anlatımla başla8 adım · sıfırdan başlar · az yazı, bol 3B

LevhaDenge ve Denge ŞartlarıDenge ve Denge Şartları

Bir cismin dengede olması için hem öteleme hem dönme etkisini incele. İdeal ip, destek ve makara varsayımlarını sorunun başında ayır.

Isınma

Başlamadan önce: hazır mısın?

Puansız. Takıldığın yer olursa ön koşul konuya göz at.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Ağırlığı 50 N olan yerdeki kova ideal sabit makara üzerinden 20 N yukarı çekiliyor. Normal kaç N olur?

Açıklama

Düşey denge; N + 20 = 50, N = 30 N.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

4 m ağırlıksız çubukta 60 N yük sol destekten 1 m uzakta. Sağ destek kuvveti kaç N olur?

Açıklama

Sol uç etrafında tork al; Rsağ × 4 = 60 × 1, Rsağ = 15 N.

Temel

  1. Kavramı ve düzeneği tanı

∑F⃗=0\sum\vec F=0 ve ∑τ⃗=0\sum\vec\tau=0 birlikte sağlanır.

Başlangıç modeli; uzunluklar şematiktir.

Örnek

kolay

Doğrudan uygulama

Ağırlığı 50 N olan yerdeki kova ideal sabit makara üzerinden 20 N yukarı çekiliyor. Normal kaç N olur?

Düşey denge

N + 20 = 50, N = 30 N.

Sonuç

3030

Örnek

kolay

Tanımı yorumla

Ağırlıksız 4 m çubuğun tam ortasında 40 N yük, iki ucunda destek var. Bir desteğin kuvveti kaç N olur?

Simetri ve kuvvet dengesi

40/2 = 20 N.

Sonuç

2020

Denge denklemlerinde tork eksenini bilinmeyen destek kuvvetinin uygulandığı noktada seçmek hesabı kısaltır.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

40 N ağırlık düşey ideal ipte dengede. Gerilme kaç N olur?

Açıklama

Net düşey kuvvet sıfır; T = G = 40 N.

Orta

  1. Bağıntıyı uygula ve karşılaştır

Yalnız aşağı yüklerle desteklenen sistemde toplam yukarı destek kuvveti toplam ağırlığa eşittir.

Bir değişkenin etkisini nitel olarak karşılaştır.

Örnek

orta

Koşulları karşılaştır

4 m ağırlıksız çubukta 60 N yük sol destekten 1 m uzakta. Sağ destek kuvveti kaç N olur?

Sol uç etrafında tork al

Rsağ × 4 = 60 × 1, Rsağ = 15 N.

Sonuç

1515

Örnek

orta

İşaret ve yön

Aynı çubuğun sol destek kuvveti kaç N olur?

Desteklerin toplamı 60 N

Rsol = 60 − 15 = 45 N.

Sonuç

4545

Örnek

orta

Bağıntıyı seç

40 N ağırlık düşey ideal ipte dengede. Gerilme kaç N olur?

Net düşey kuvvet sıfır

T = G = 40 N.

Sonuç

4040

Net kuvvetin sıfır olması tek başına dönme dengesini garanti etmez.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Denge hesabında tork ekseni destek noktasına taşınırsa o destek kuvvetinin torku kaç olur?

Açıklama

Kuvvetin etkime doğrusu seçilen eksenden geçer; kol sıfırdır.

İleri

  1. Varsayım, sınır ve birleşik yorum

Destek cismi yalnız itebiliyorsa hesaplanan negatif normal fiziksel olarak temasın kaybolduğunu gösterebilir.

İki durumun ilişkisini incele; çizim gerçek ölçekte değildir.

Örnek

zor

Sınır durumu

Net kuvvet sıfırken net tork sıfır değilse cisim için hangi sonuç doğrudur?

Önce verilen koşulları ve istenen niceliği ayır.

Dönme dengesi ayrıca net torkun sıfır olmasını gerektirir.

Sonuç

Dönme dengesi sağlanmaz.

Örnek

zor

Birleşik yorum

Denge hesabında tork ekseni destek noktasına taşınırsa o destek kuvvetinin torku kaç olur?

Kuvvetin etkime doğrusu seçilen eksenden geçer

kol sıfırdır.

Sonuç

00

Yükü kalas boyunca kaydır ve ağırlığını değiştir; basküllerdeki iki tepki kuvvetini izle. Toplamları hep toplam ağırlığa eşittir. Yük bir desteğin dışına fazla çıkarsa öbür destek boşalır ve kalas devrilir.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

6 m ağırlıksız çubukta sol uçtan 2 m uzakta 90 N yük var. Sağ uç desteği kaç N olur?

Açıklama

Tork denklemi; 6R = 90 × 2, R = 30 N.

Dengedeki kalasta yukarı kuvvetlerin toplamı aşağı kuvvetlerin toplamına, bir yöne döndüren torklar öbür yöne döndürenlere eşittir. Yük hangi desteğe yaklaşırsa o desteğin tepkisi büyür.

Yönleri, bileşenleri veya kavramlar arası ilişkiyi ayır.

Özet

Bu konudan aklında kalacaklar

  • ∑F⃗=0\sum\vec F=0 ve ∑τ⃗=0\sum\vec\tau=0 birlikte sağlanır.

  • Denge denklemlerinde tork eksenini bilinmeyen destek kuvvetinin uygulandığı noktada seçmek hesabı kısaltır.

  • Yalnız aşağı yüklerle desteklenen sistemde toplam yukarı destek kuvveti toplam ağırlığa eşittir.

  • Net kuvvetin sıfır olması tek başına dönme dengesini garanti etmez.

  • Destek cismi yalnız itebiliyorsa hesaplanan negatif normal fiziksel olarak temasın kaybolduğunu gösterebilir.

Kapsam: MEB 2018 Fizik öğretim programı.

Bu sayfadaki özgün sorular ÖSYM sorusu olarak sunulmaz.

Sorular

Şimdi sıra sende

4 özgün soru

Özgün soru1

Kolay

Öteleme dengesi

70 N ağırlıklı kova yukarı 25 N çekiliyor ve yerde dengede. Normal kaç N olur?

İpucu

∑F⃗=0\sum\vec F=0 ve ∑τ⃗=0\sum\vec\tau=0 birlikte sağlanır.

Çözüm

N + 25 = 70; N = 45 N.

Sonuç: 4545

Cevap: B

Özgün soru2

Orta

Dönme dengesi

6 m ağırlıksız çubukta sol uçtan 2 m uzakta 90 N yük var. Sağ uç desteği kaç N olur?

İpucu

Denge denklemlerinde tork eksenini bilinmeyen destek kuvvetinin uygulandığı noktada seçmek hesabı kısaltır.

Çözüm

Tork denklemi; 6R = 90 × 2, R = 30 N.

Sonuç: 3030

Cevap: C

Özgün soru3

Orta

İplerle asılı cisimler

Yalnız üç kuvvetle dengedeki cismin kuvvet vektörleri uç uca eklenirse ne oluşturur?

İpucu

Yalnız aşağı yüklerle desteklenen sistemde toplam yukarı destek kuvveti toplam ağırlığa eşittir.

Çözüm

Bileşke sıfırdır; vektörler uç uca kapalı bir şekil oluşturur.

Sonuç: Kapalı üçgen

Cevap: D

Özgün soru4

Zor

Destekli çubuklar

Denge şartlarını sağlayan bir cisim için hangisi mümkündür?

İpucu

∑F⃗=0\sum\vec F=0 ve ∑τ⃗=0\sum\vec\tau=0 birlikte sağlanır.

Çözüm

Denge ivmenin sıfır olmasını ifade eder; sabit hızla öteleme mümkündür.

Sonuç: Sabit hızla ötelemesi

Cevap: E