Soru Çözümü
- K-L Aralığında Yapılan İş: Cisme K noktasından L noktasına kadar uygulanan $F = 60 N$ kuvvetinin yaptığı işi hesaplayalım. Mesafe $2x$'tir.
- $W_{KL} = F \cdot 2x = 60 N \cdot 2x = 120x$
- L-M Aralığında Sürtünme Kuvvetinin Yaptığı İş: Cisim L-M aralığında sürtünmeli yolda hareket eder ve $f_s$ sürtünme kuvveti etki eder. Mesafe $3x$'tir. Sürtünme kuvveti harekete zıt yönde olduğu için yaptığı iş negatiftir.
- $W_{LM} = -f_s \cdot 3x$
- İş-Enerji Teoremi: Cisim K noktasında durmakta olup M noktasında da durduğuna göre, cismin toplam kinetik enerji değişimi sıfırdır. Bu durumda, cisme etki eden net kuvvetlerin yaptığı toplam iş de sıfır olmalıdır.
- $W_{toplam} = \Delta KE = 0$
- $W_{KL} + W_{LM} = 0$
- Sürtünme Kuvvetini Hesaplama: Toplam iş denklemini kullanarak $f_s$ değerini bulalım.
- $120x + (-f_s \cdot 3x) = 0$
- $120x = 3f_s x$
- $120 = 3f_s$
- $f_s = \frac{120}{3} = 40 N$
- Doğru Seçenek A'dır.