Sorunun Çözümü
Bir cisim serbest bırakıldığında, başlangıçta sadece yerçekimi kuvveti (ağırlık) etki eder ve cisim hızlanır. Ancak hava direnci de hızla doğru orantılı olarak artmaya başlar. Cisim hızlandıkça hava direnci de artar.
- Limit Hız (Terminal Velocity) Tanımı: Cisme etki eden hava direnci kuvveti, cismin ağırlığına eşit olduğunda, cisim üzerindeki net kuvvet sıfır olur. Bu durumda cismin ivmesi de sıfır olur ve cisim sabit bir hızla hareket etmeye devam eder. Bu sabit hıza "limit hız" denir.
- Net Kuvvetin Hesaplanması: Newton'un İkinci Yasası'na göre, bir cisme etki eden net kuvvet (\(F_{net}\)), cismin kütlesi (\(m\)) ile ivmesinin (\(a\)) çarpımına eşittir: \(F_{net} = m \cdot a\).
- Limit Hız Durumunda İvme: Cisim limit hıza ulaştığında, hızı sabittir. Hız sabit olduğunda, cismin ivmesi sıfırdır (\(a = 0\)).
- Sonuç: İvme sıfır olduğu için, cisme etki eden net kuvvet de sıfır olacaktır: \(F_{net} = m \cdot 0 = 0\) N.
Cevap E seçeneğidir.