11.sınıf fizik kuvvet ve hareket ünitesi, denge ve kesişen üç kuvvetin dengesi konu anlatımı
Kuvvet çeşitleri
1- İp gerilmesi
Tavana bağlı ipe cisim astığımızda oluşan kuvvettir. Denge durumunda,
İp tavanı aşağı doğru çekerken, cismi de yukarı doğru çeker, bu nedenle ip üzerinde gerilme kuvveti her iki yönlü alınabilir.
İpin her noktasında gerilme kuvveti eşittir.
2- Yay kuvveti
Yayın sıkıştırılması veya gerilmesi sonucu oluşan kuvvettir. Sıkıştırma ve gerilme kuvvetidir.
3- Tepki kuvveti
Yüzeylere uygulanan kuvvetlere karşılık, yüzeylerin oluşturduğu zıt yönde eşit büyüklükte dik kuvvettir.
Yüzeye dik bir kuvvettir.
N ile gösterilir.
Bir cismin dengede olması için iki denge koşulunu sağlamalıdır. Bunlar kuvvet dengesi ve tork dengesi dir.
Denge koşulunu sağlayan cisimler ya hareketsizdir yada sabit hızla hareket ederler.
Kuvvet dengesi
Bir cisme etki eden tüm kuvvetlerin bileşkesi sıfır ise cisimde kuvvet dengesi söz konusudur.
Şekildeki cisme yatay düzlemde F1 ve F2 kuvvetleri ile düşey düzlemde F3 ve F4 kuvvetlerinin etkisinde dengededir..
Buna göre;
Yatay ve düşey doğrultudaki kuvvetlerin toplamı sıfırdır.
Kesişen üç kuvvetin dengesi
Özellikleri
1- Üç kuvvetin toplamı sıfırdır.
2- Herhangi iki kuvvetin toplamı üçüncü kuvvete eşit ve zıt yöndedir.
3- Kuvvet büyüklüğü ile karşısındaki açı ters orantılıdır.
4- Üç kuvvet eşit ise aralarındaki açı 120º dir.
3- Her kuvvet ile karşısındaki açının sinüsüne oranı birbirine eşittir. Buna Lami teorimi denir.
Lami Teoremi :
Bu yöntemle soruları çözerken aşağıdaki açı değerleri kullanılır.
Geniş açı değeri kendisini 180º ye tamamlayan açı değerine eşittir.
sin143 = sin37 = 0,6 ve sin127 = sin53 = 0,8 ve sin135 = sin45 = 2√2 olarak alınır.
4- Üç kuvvetin bileşkesi sıfır olduğu için uç uca eklediğimiz de bir üçgen oluşur.
Soruları üçgen yöntemiyle de çözebiliriz.
Örnek:
Çözüm:
Soruyu üçgen yöntemi ile çözelim.
Öncelikle üç kuvveti çizelim ve gerekli açıları bulalım.
Özel üçgen oluşur, buna göre 60 = 3k ise k = 20 dir.
T2 = 100 N ve T1 = 80 N bulunur.
