Sürtünmeli düşey düzlemde cismin ivmesi sorusu

Şekilde verilen sürtünmeli düşey zeminde, 5 kg kütleli cisim aşağıda doğru hareket etmektedir.
Buna göre cismin ivmesi kaç m/s ² dir? (g =10 m/s ²)

Cisim ivmeli hareket yaptığına göre
Newton’un II. Kanunundan,

F_net = m.a

bağıntısını kullanırız. Burada,

F_net = Net kuvvet
m = Kütle
a = İvme

Soruda cismin kütlesi verilmiş,
m = 5 kg

Öyle ise net kuvveti bulup yerine yazmamız yeterli olacaktır.

Net kuvvet için;
Sürtünmeli düzlemde cisim aşağı doğru hareket ediyor.
Buna göre cismin hareketini iki kuvvet etkiler.

Bu kuvvetler aşağı yönlü ağırlık ve yukarı yönlü sürtünme kuvvetidir.
Bu iki kuvvetin bileşkesi net kuvveti verir.

F_net = G – F_sür

Ağırlık;
G = m.g den
G = 5.10 = 50 N bulunur.

Sürtünme kuvveti;
F_sür = k . N den

Soruda verilen F = 20 N zemine doğru etki eden kuvvettir ve yüzeyin tepki kuvvetine eşittir.

F = N
F_sür = 0,5 . 20 = 10 N bulunur.

Bulduklarımızı net kuvvet eşitliğinde yerine yazarsak

F_net = 50 – 10 = 40 N
F_net = 40 N olur

F_net = m.a formülünde kütle ve net kuvveti yerine yazalım
40 = 5 . a
a = 40 / 5 ten
a = 8 m/s ² bulunur.