11. Sınıf Newton'un Hareket Yasaları Test 8

Soru 12 / 12
Sorunun Çözümü
  • Cisimlerin birlikte hareket etmesi için, $m_1$ ve $m_2$ kütleli cisimler arasındaki sürtünme kuvveti, $m_2$ kütlesini hızlandıracak tek kuvvettir. Bu sürtünme kuvveti statik sürtünme kuvvetidir ve maksimum değeri aşıldığında cisimler birbirinden bağımsız hareket etmeye başlar.

  • $m_1$ ve $m_2$ arasındaki maksimum statik sürtünme kuvveti ($f_{s,max}$):
    Normal kuvvet $N_1 = m_1 g$
    $f_{s,max} = k_1 N_1 = k_1 m_1 g$
    Verilen değerleri yerine koyarsak:
    $f_{s,max} = 0.5 \times 6 \text{ kg} \times 10 \text{ m/s}^2 = 30 \text{ N}$

  • Bu maksimum sürtünme kuvveti, $m_2$ kütlesine etki ederek onu hızlandırır. Bu durumda $m_2$'nin kazanabileceği maksimum ivme ($a_{max}$):
    $f_{s,max} = m_2 a_{max}$
    $30 \text{ N} = 12 \text{ kg} \times a_{max}$
    $a_{max} = \frac{30}{12} = 2.5 \text{ m/s}^2$

  • Cisimlerin birlikte hareket etmesi için, sistemin ($m_1 + m_2$) ivmesi de $a_{max}$ olmalıdır. Sisteme uygulanan toplam kuvvet F'dir (yatay zemin sürtünmesiz olduğu için).
    $F_{max} = (m_1 + m_2) a_{max}$
    $F_{max} = (6 \text{ kg} + 12 \text{ kg}) \times 2.5 \text{ m/s}^2$
    $F_{max} = 18 \text{ kg} \times 2.5 \text{ m/s}^2$
    $F_{max} = 45 \text{ N}$

  • Doğru Seçenek D'dır.
  • Cevaplanan
  • Aktif
  • Boş