Soru 1
Düşey duvara yatay $F$ kuvvetiyle sıkıştırılan bir cisim, duvarla temas yüzeyinde statik sürtünme katsayısı $\mu_s$'dir. Cismin kütlesi $m$, yer çekimi ivmesi $g$ olmak üzere, cismin dengede kalabilmesi için gereken minimum $F$ kuvvetinin büyüklüğü nedir?
- Doğru cevap
$F_{\text{min}} = \frac{mg}{\mu_s}$
- B
$F_{\text{min}} = \mu_s mg$
- C
$F_{\text{min}} = mg$
- D
$F_{\text{min}} = \frac{\mu_s}{mg}$
- E
$F_{\text{min}} = \mu_s + mg$
Çözüm
Newton'un hareket yasalarına göre:
- Düşey denge: Sürtünme kuvveti $f_s$ ağırlığı dengeler. $f_s = mg$.
- Statik sürtünme için: $f_s \leq \mu_s N$, dengede kalma sınırında maksimum değer kullanılır: $f_s = \mu_s N$.
- Yatay denge: Normal kuvvet $N = F$.
Bu durumda, $mg = \mu_s N = \mu_s F$. Buradan $F = \frac{mg}{\mu_s}$ bulunur. $F$'nin bu değerden büyük olması sürtünmeyi artırır ve dengeyi sağlar, bu yüzden bu minimum değerdir.