Sorunun Çözümü
-
Öncelikle K cismi ile L cismi arasındaki normal kuvveti (N) hesaplayalım. K cisminin ağırlığı bu normal kuvvete eşittir:
\(N = m_K \cdot g = 2 \text{ kg} \cdot 10 \text{ m/s}^2 = 20 \text{ N}\)
-
K ve L cisimleri arasındaki maksimum statik sürtünme kuvvetini (\(f_{s,max}\)) hesaplayalım:
\(f_{s,max} = \mu \cdot N = 0.4 \cdot 20 \text{ N} = 8 \text{ N}\)
-
Cisimler birlikte hareket ettiğine göre, L cismini ivmelendiren tek yatay kuvvet, K cisminin L cismine uyguladığı sürtünme kuvvetidir. Bu sürtünme kuvveti, maksimum statik sürtünme kuvveti değerini aşamaz. Ortak ivme (a) için Newton'un İkinci Yasasını L cismine uygulayalım:
\(f_{s,max} = m_L \cdot a\)
\(8 \text{ N} = 4 \text{ kg} \cdot a\)
\(a = \frac{8 \text{ N}}{4 \text{ kg}} = 2 \text{ m/s}^2\)
- Doğru Seçenek A'dır.