Sorunun Çözümü
Başlangıç Durumu Analizi:
- Kütleler: \(m_K = m\), \(m_L = 2m\).
- Sistem: K --- L --- F (F kuvveti L cismine uygulanır).
- Toplam kütle: \(M_{toplam} = m_K + m_L = m + 2m = 3m\).
- Sistemin ivmesi: \(a = \frac{F}{M_{toplam}} = \frac{F}{3m}\).
- İpteki gerilme kuvveti T, K cismini ivmelendirir: \(T = m_K \cdot a = m \cdot \frac{F}{3m} = \frac{F}{3}\).
I. F kuvveti artırılmalı:
- Eğer F kuvveti artırılırsa, \(T = \frac{F}{3}\) formülüne göre T gerilme kuvveti de doğru orantılı olarak artar.
- Bu işlem T'yi artırır.
II. K ile L yer değiştirilmeli:
- Yeni sistem: L --- K --- F (F kuvveti K cismine uygulanır).
- Kütleler: Soldaki cismin kütlesi 2m (eski L), Sağdaki cismin kütlesi m (eski K).
- Toplam kütle değişmez: \(M_{toplam} = 2m + m = 3m\).
- Sistemin ivmesi değişmez: \(a = \frac{F}{3m}\).
- İpteki gerilme kuvveti T, soldaki (2m kütleli) L cismini ivmelendirir: \(T' = (2m) \cdot a = 2m \cdot \frac{F}{3m} = \frac{2F}{3}\).
- Başlangıçtaki T değeri \(F/3\) iken, yeni T' değeri \(2F/3\) olmuştur. Gerilme artmıştır.
- Bu işlem T'yi artırır.
III. F kuvveti ters yönde K'ye uygulanmalı:
- Yeni sistem: F --- K --- L (F kuvveti K cismine uygulanır ve sistemi sola doğru çeker).
- Kütleler: K (kütlesi m), L (kütlesi 2m).
- Toplam kütle değişmez: \(M_{toplam} = m + 2m = 3m\).
- Sistemin ivmesi değişmez: \(a = \frac{F}{3m}\).
- İpteki gerilme kuvveti T, sağdaki (2m kütleli) L cismini ivmelendirir: \(T'' = m_L \cdot a = 2m \cdot \frac{F}{3m} = \frac{2F}{3}\).
- Başlangıçtaki T değeri \(F/3\) iken, yeni T'' değeri \(2F/3\) olmuştur. Gerilme artmıştır.
- Bu işlem T'yi artırır.
- Doğru Seçenek E'dır.