AYT Fizik Kuvvet, Tork ve Denge Konu Anlatımı ve Örnek Sorular

Fizikte etkileşimin temel birimi olan kuvvet, bir cismin hareket durumunu veya şekil yapısını değiştirebilen vektörel bir büyüklüktür. Günlük yaşamda kapı açarken, kitap taşırken ya da oturduğumuz sandalyenin dengede kalmasında kuvvetin etkileri gözlemlenir. Kuvvetin döndürme etkisi tork olarak adlandırılır ve özellikle denge durumlarında önemli bir rol oynar. Bu ünitede, kuvvet türleri, torkun tanımı ve hesaplanması ile birlikte dengede kalma koşulları ele alınacaktır. Özellikle mühendislik, robotik ve mekanik sistemler gibi alanlarda temel bir altyapı sağlayan bu konu, AYT Fizik kapsamında sıkça sorgulanan başlıklardan biridir.

📌 Kuvvet, Tork ve Denge Konu Anlatımı

✔️ Kuvvet Nedir?

• Kuvvet: Bir cisme etki eden itme veya çekme etkisidir.

• Birimi: Newton (N)

• Vektörel bir büyüklüktür. Yönü ve büyüklüğü vardır.

• Kuvvet; cismin hızını, yönünü veya şeklini değiştirebilir.

✔️ Kuvvet Türleri

• Temas kuvvetleri: Sürtünme, gerilme, normal kuvvet gibi.

• Temassız kuvvetler: Kütle çekimi, elektriksel kuvvet, manyetik kuvvet.

✔️ Net Kuvvet

• Bir cisme etki eden tüm kuvvetlerin bileşkesidir.

• Eğer net kuvvet sıfırsa, cisim dengededir veya sabit hızla hareket eder.

✔️ Tork (Moment)

• Bir kuvvetin bir cismi döndürme etkisine tork denir.

• Formül:
  
  (F: kuvvet, d: kuvvetin döndürme noktasına olan uzaklığı, θ: açı)

• Kuvvetin uygulama doğrultusu ile dönme noktasına olan dik uzaklık arttıkça tork da artar.

✔️ Saat Yönü ve Saatin Tersi Yön

• Tork pozitif (+): Saatin tersi yönde döndürür.

• Tork negatif (–): Saat yönünde döndürür.

✔️ Denge Şartları

1. Translasyonel (Doğrusal) Denge:

   • Net kuvvet sıfır olmalı: ∑F=0

2. Rotasyonel (Dönme) Denge:

   • Net tork sıfır olmalı: ∑T=0

Bir cisim, hem doğrusal hem dönme dengesindeyse tam dengededir.

🎯 Örnek Soru

Soru: 10 N’luk bir kuvvet, dönme noktasına 2 m uzaklıktaki bir noktadan, 90° açıyla uygulanıyor. Bu kuvvetin oluşturduğu tork kaç N·m’dir?

Çözüm:

AYT Fizik – Kuvvet, Tork ve Denge Testi (10 Soru)

1. Aşağıdakilerden hangisi temassız bir kuvvet türüdür?
A) Sürtünme
B) Normal kuvvet
C) Gerilme
D) Manyetik kuvvet
E) Hava direnci

2. 15 N’luk bir kuvvet, dönme noktasına 3 m uzaklıktaki bir noktadan 90° açıyla uygulanıyor. Oluşturduğu tork kaç N·m’dir?
A) 30
B) 45
C) 15
D) 5
E) 60

3. Bir cisme zıt yönlü 10 N ve 7 N büyüklüğünde iki kuvvet etki ederse, net kuvvetin büyüklüğü kaç N olur?
A) 3
B) 17
C) 7
D) 10
E) 0

4. Tork birimi aşağıdakilerden hangisidir?
A) N
B) m/s²
C) N·m
D) kg·m/s
E) W

5. 20 N’luk bir kuvvet, dönme noktasına 4 m uzaklıktaki bir noktaya 30° açıyla uygulanıyor. Sin(30°) = 0.5 olduğuna göre tork değeri kaç N·m’dir?
A) 40
B) 20
C) 10
D) 80
E) 100

6. Bir cismin dengede olması için aşağıdakilerden hangisi kesinlikle sağlanmalıdır?
A) Dönme hareketi yapmamalıdır.
B) Üzerindeki tüm kuvvetler eşit olmalıdır.
C) Net kuvvet ve net tork sıfır olmalıdır.
D) Ağırlığı sıfır olmalıdır.
E) Uygulanan kuvvetler eşit büyüklükte olmalıdır.

7. Aşağıdakilerden hangisi torku artırmaz?
A) Kuvvetin büyüklüğünü artırmak
B) Kuvvetin uygulandığı uzaklığı artırmak
C) Uygulama açısını 90° yapmak
D) Kuvvetin doğrultusunu dönme noktasına yaklaştırmak
E) Kuvvetin açısını dik yapacak şekilde değiştirmek

8. Tork, aşağıdaki özelliklerden hangisini içermez?
A) Yön
B) Büyüklük
C) Doğrultu
D) Dönme etkisi
E) Birim

9. Aşağıdakilerden hangisi vektörel büyüklüktür?
A) Kütle
B) Tork
C) Isı
D) Sürat
E) Enerji

10. 8 N’luk bir kuvvet, dönme noktasına olan uzaklığı 0 olduğunda oluşturduğu tork nedir?
A) 0
B) 8
C) 4
D) 16
E) 1

✅ Cevap Anahtarı

1. D

2. B

3. A

4. C

5. A

6. C

7. D

8. C

9. B

10. A