Sorunun Çözümü
- Sistemdeki toplam kütle her iki durumda da $M_{toplam} = 2m + m = 3m$'dir.
- Uygulanan kuvvet $F$ olduğu için, Newton'un İkinci Yasası'na göre sistemin ivmesi $a = \frac{F}{M_{toplam}} = \frac{F}{3m}$ olur. Bu ivme her iki şekil için de aynıdır.
- Şekil I için $F_1$: $F$ kuvveti $2m$ kütleli cisme uygulanır. $F_1$ kuvveti, $2m$ kütleli cismin $m$ kütleli cisme uyguladığı kuvvettir ve bu kuvvet $m$ kütleli cismi ivmelendirir.
- $F_1 = m \cdot a$
- $F_1 = m \cdot \frac{F}{3m} = \frac{F}{3}$
- Şekil II için $F_2$: $F$ kuvveti $m$ kütleli cisme uygulanır. $F_2$ kuvveti, $m$ kütleli cismin $2m$ kütleli cisme uyguladığı kuvvettir ve bu kuvvet $2m$ kütleli cismi ivmelendirir.
- $F_2 = 2m \cdot a$
- $F_2 = 2m \cdot \frac{F}{3m} = \frac{2F}{3}$
- Kuvvetleri karşılaştırırsak: $F_1 = \frac{F}{3}$, $F_2 = \frac{2F}{3}$ ve $F$.
- Açıkça $F_1 < F_2$'dir.
- Ayrıca $F_2 = \frac{2}{3}F$ olduğu için $F_2 < F$'dir.
- Bu durumda sıralama $F > F_2 > F_1$ şeklindedir.
- Doğru Seçenek B'dır.