Sorunun Çözümü
Bir eğik düzlemde bir cismi dengelemek için gereken kuvvet, cismin ağırlığı ($G$), eğik düzlemin yüksekliği ($h$) ve eğik düzlemin uzunluğu ($L$) ile ilişkilidir. İdeal bir eğik düzlemde (sürtünmesiz), denge için gereken kuvvet aşağıdaki formülle ifade edilebilir:
$$F = G \cdot \frac{h}{L}$$
Bu formüle göre, kuvveti azaltmak için $h$ değerini azaltmak veya $L$ değerini artırmak gerekir.
- I. Kitap sayısını artırmak: Kitap sayısını artırmak, eğik düzlemin yüksekliğini ($h$) artırır. $h$ arttığında, $F = G \cdot \frac{h}{L}$ formülüne göre gereken kuvvet ($F$) artar. Dolayısıyla bu seçenek kuvveti azaltmaz.
- II. Daha uzun cetvel kullanmak: Daha uzun bir cetvel kullanmak, eğik düzlemin uzunluğunu ($L$) artırır. $L$ arttığında, $F = G \cdot \frac{h}{L}$ formülüne göre gereken kuvvet ($F$) azalır. Dolayısıyla bu seçenek kuvveti azaltır.
- III. Eğimi artırmak: Eğimi artırmak, eğik düzlemin yüksekliğinin uzunluğuna oranını ($h/L$) artırmak anlamına gelir. Bu da açının ($\alpha$) artması demektir. Açının artması veya $h/L$ oranının artması, $F = G \cdot \frac{h}{L}$ veya $F = G \cdot \sin(\alpha)$ formüllerine göre gereken kuvveti ($F$) artırır. Dolayısıyla bu seçenek kuvveti azaltmaz.
Yukarıdaki analizlere göre, tek başına kuvveti azaltmayı sağlayacak değişiklik "Daha uzun cetvel kullanmak" seçeneğidir.
Cevap B seçeneğidir.