KUVVET BÖLÜM 2 MODEL SORU - 1 DEKİ SORULARIN ÇÖZÜMLERİ 1. F 1 = 30N. Net kuvvet x yönünde 5 N olduğuna göre, cisme uygulanan 3. kuvvet, + F 3 = R = 5

Transkript

1 BÖLÜM 2 UVVET MODEL SORU - 1 DEİ SORULARIN ÇÖZÜMLERİ 3. F net =5N 1. = 30N =20N =10N = 40N yatay düzlem = 30N yatay düzlem yatay düzlem I = 40N uvvetler cisme aynı yönde uygulandığında bileşke kuvvet maksimum, zıt yönde uygulandığında ise minimumdur. F max = + = = 70 N F min = = = 10 N olur. 2. cisminin ağırlığı 30 N olduğuna göre cismin kütlesi, G = m.g 30 = m.10 m = 3 kg olur. I. yargı doğrudur. cismi asıldığında dinamometre 2 bölme I L açılmıştır. cisminin ağırlığı 30 N olduğuna göre her bir bölmedeki açılma 15 N a karşılık gelir. L cisminin asıldığındaki dinamometre 4 bölme açıldığından L cisminin ağırlığı, G L = 4.15 = 60 N olur. II. yargı doğrudur. Dinamometreler özdeş olduğundan k yay sabitleri aynı ve sabittir. Uygulanan kuvvet arttığında k yay sabiti değişmez. III. yargı yanlıştır. Net kuvvet x yönünde 5 N olduğuna göre, cisme uygulanan 3. kuvvet, + + F 3 = R F 3 = 5 F 3 = 5 N +x yönündedir. 4. Bileşke kuvvetin maksimum değeri kuvvetin toplamıdır. F max = + + F 3 = = 15 N Cisme etki eden kuvvetlerin minimum değeri; F min = F 3 + = 8 (3 + 4) = 1 N olur. 5. Verilen grafikteki bilgilerden cisme 10 N kuvvet uygulandığında cisimdeki uzama 0,5 m = 50 cm olur. Bunu kesin olarak söyleyebiliriz. 0,6 0,5 0,4 0,2 Uzama (m) uvvet (N) Cisme 20 N uygulandığında esneklik sınırı aşılıp aşılmadığı bilinmediğinden uzama için kesin birşey söylenemez. Cismin kaç N kuvvetle kopacağı bu bilgilerden söylenemez. HAREET VE UVVET 67

2 m 1 m 2 6. MODEL SORU - 2 DEİ SORULARIN ÇÖZÜMLERİ Enes Tuna Halat dengede olduğuna göre halata etki eden net kuvvet sıfırdır. Enes in uyguladığı kuvvetin büyüklüğü Tuna nın uyguladığı kuvvetin büyüklüğüne eşit olmalıdır. = bu kuvvette halattaki T gerilme kuvvetine eşittir. = = T olur. uvvet vektörel bir büyüklük olduğundan, = olur. Halattaki gerilme kuvveti her noktada aynıdır, sıfır olmaz. 1. Dengedeki dört kuvvetin ortak özelliklerinin başında alan etkili kuvvet olmalarıdır. ütleye bağlı olan kuvvet yalnız kütle çekim kuvvetidir. Atomları birarada tutan kuvvet güçlü nükleer kuvvetlerdir. ütle çekim ve elektromanyetik kuvvetlerin menzilleri sonsuzdur. Güçlü (yeğin) Nükleer kuvvetlerin ve zayıf nükleer kuvvetlerin menzilleri kısadır. 2. Doğada temel kuvvetlerden güçlü (yeğin) nükleer kuvvetlerin menzilleri çok kısadır. Diğer şıklarda verilen özelliklerin hepsi doğrudur. 3. Temaslı kuvvetlerde aralarında kuvvet oluşan cisimler birbirine temas ederler. 4. apıyı açarken kapıya temas ederek bir kuvvet uygularız. Taşı atarken, taşa temas ederek taşa bir kuvvet uygularız. Her ikisi de temas kuvvetlerine örnektir. Temassız kuvvetlerde, cisimler birbirine dokunmadan aralarında alanla kuvvet oluşur. Elektrik alana şekildeki gibi giren q yüküne elektriksel kuvvet etki eder. Bu uygulanan kuvvet temas gerektirmeyen kuvvettir. d İki cisim arasındaki kütle çekim kuvveti kütlelerin çarpımı ile doğru, aradaki d uzaklığı ile ters orantılıdır. Bu kuvvetler her zaman çekici olup büyüklükleri eşittir. F 1 = F M1. M2 2 = G. d2 I. yargı doğrudur. ütle çekim kuvveti alan etkili bir kuvvettir. II. yargı doğrudur. Gezegenlerin kendi yörüngelerinde dolanmasını sağlar. III. yargı doğrudur. CEVAP E 68 HAREET VE UVVET

3 5. m 1 m 2 ütleleri M 1 ve M 2 olan aralarında d kadar uzaklık bulunan kütleler birbirlerini her zaman eşit büyüklükte kuvvetlerle çekerler. = = G. d M. M 1 2 d 2 E şıkkındaki bilgi yanlış, diğer şıklarda verilen bilgiler doğrudur. CEVAP E MODEL SORU - 3 TEİ SORULARIN ÇÖZÜMLERİ 1. Dengelenmiş kuvvetlerin etkisinde hareket eden cisimler ivmeli hareket yaparlar. ve L cisimlerinin hız-zaman grafiklerinde doğruların eğimleri sabittir. Doğruların eğimleri ivmeyi vereceğinden ve L nin ivmeleri sabittir. ve L cisimleri dengelenmemiş P cisminin ivmesi sıfırdır. P cismi dengelenmiş 2. Dengelenmiş kuvvet etkisindeki cisimler durur veya sabit hızla hareket eder. Dengelenmemiş kuvvetin etkisindeki cisimler hızlanır veya yavaşlar. 6. Alan etkili kuvvetler; yerçekimi kuvveti olarak bildiğimiz kütle çekim kuvveti, elektromanyetik kuvvet, güçlü nükleer kuvvet (yeğin kuvvet) ve zayıf kuvvettir. Mıknatısın demir tozlarını çekmesi alan etkili kuvvettir. Çiviyi duvara çakarken, el arabasıyla kum taşırken temas gerektiren bir kuvvet uygulanmıştır. Hızlanan otomobil ve inişe geçen uçak dengelenmemiş Sabit hızla koşan sporcu, Asılı duran avize ise dengelenmiş 3. Dengelenmiş kuvvetlerin etkisi altında hareket eden cisimlerin ivmeleri sıfırdır. de konum-zaman grafiğinde doğrunun eğimi hızı verir. Doğrunun eğimi sabit olduğundan hız sabittir. Cismin hızı sabit olduğundan cisminin ivmesi sıfırdır. cismi dengelenmiş kuvvetlerin I deki L cismi sabit hızla gitmektedir. L cisminin ivmesi sıfırdır. L cismi dengelenmiş kuvvetlerin II te P cismi sabit ivmeli hareket yapmaktadır. P cismi dengelenmemiş kuvvetler 4. Dengelenmiş kuvvetlerin etkisindeki cisimler durur veya sabit hızla hareket ederler. Sabit hızla uçan kuş, masa üstünde duran bardak dengelenmiş Dengelenmiş kuvvetlerin etkisindeki cisimler ivmeli hareket yaparak hızlanırlar veya yavaşlarlar. Hızlanan tren ve yere düşen meyva dengelenmiş HAREET VE UVVET 69

4 ÇÖZÜMLER uvvet Test 1 1. uvvetlerin doğrultuları ve yönleri aynı ise olur. R max = + = = 35 N uvvetlerin doğrultuları aynı, yönleri zıt ise R min = = = 5N olur. uvvetlerin doğrultuları aynı olduğundan bileşkesi 25 N olamaz. I., II. ve III. yargılar doğrudur. CEVAP E 4. Cisimlerin hızları sabit hız olduğundan cisimler V dengedelenmiş kuvvetlerin + x I. yargı doğrudur. 0 x cisminin yer değiştirmesi, x = +V.t = + x V L L cisminin yer değiştirmesi, x L = V.t = x olur. Yer değiştirme vektörel olduğundan cisimlerin yer değiştirmeleri eşit değildir. II. yargı yanlıştır. Cisimlerin üzerlerine etki eden net kuvvet sıfır ise cisimler sabit hızla gider veya dururlar. III. yargı doğrudur. 2. Verilen kuvvetlerden şiddeti en büyük olan kuvvet, elektromanyetik kuvvettir. Şiddeti en küçük olan kuvvet ise kütle çekim kuvvetidir. Buna göre, şiddetlerinin büyüklüğüne göre sıralama, II > III > I şeklinde olur. 5. Güçlü (yeğin) nükleer kuvvetler, Temassız alan etkili kuvvettir. Sadece atom altı parçacıklar arasında görülür. Menzilleri çok kısadır. En güçlü kuvvettir. Çekirdekteki proton ve nötronların dağılmadan birarada durmalarını sağlar. I. yargı yanlıştır. II. ve III. yargılar doğrudur. 3. uvvet F2 F3 Fnet x +x Büyüklük(N) Yön +x x x Tablo-I 6. dinamometresindeki yay 3 birim, L dinamometresindeki yay 4 birim açıldığına göre, G = 3G G L = 4G olur. Tablo-1 deki değerler kullanılırsa, + + F 3 = R ( 20) = 2 5 = 2 = 3 N olur. Bu durumda kuvveti +x yönünde 3 N olur. I. yargı yanlıştır. Cisimlerin özkütleleri bilinmeden ve L nin hacimleri kıyaslanamaz. II. yargıda kesinlik yoktur. Dinamometreler Ay a götürüldüğünde çekim ivmeleri g azalacağından ve L cisimlerinin ağırlıkları da azalır. Bu durumda dinamometrelerdeki açılma miktarları da azalır. III. yargı kesinlikle doğrudur. 70 HAREET VE UVVET

5 7. konum x 0 X ivme hız V 0 Y I 10. Dengelenmiş kuvvetlerin etkisindeki cisimler durur ya da sabit hızla gider. Duvarda asılı olan pano, sabit hızla koşan sporcu dengelenmiş kuvvetlerin Dengelenmemiş kuvvetin etkisindeki cisimler ivmeli hareket yaparlar. Cisimler ya hızlanırlar ya da yavaşlarlar. Z II Dengelenmemiş kuvvetlerin etkisi altında hareket eden cisimlerin ivmeleri sıfırdan farklıdır. de cismin konum-zaman grafiğinde doğrunun eğimi hızı verir. Hız sabit olduğundan cismin ivmesi sıfırdır. X cismi dengelenmiş kuvvetlerin I de cismin hız-zaman grafiğinde doğrunun eğimi ivmeyi verir. İvme sabit olduğundan dengelenmemiş II te cismin ivmesi sıfırdır. Z cismi dengelenmiş Havalanan uçak ve yavaşlayan otomobil dengelenmemiş 8. Temaslı kuvvetlerde aralarında kuvvet oluşan cisimler birbirine temas ederler. Suyun gemiyi kaldırmasında kaldırma kuvveti, Duran arabanın harekete geçmesinde sürtünme kuvveti etkili olmuştur. Temassız kuvvetlerde, cisimler birbirine dokunmadan aralarında alanla kuvvet oluşur. Uçurumdan taşın düşmesi temas gerektirmeyen kuvvetler (alan kuvvetleri) etkisinde oluşmuştu. 9. uvvet-uzama grafiğine bakıldığında lastiğin boyundaki uzama 3 m olduğunda lastiğe uygulanan kuvvet 12 N dir uvvet (N) Verilen grafikte uygulanan kuvvetin en büyük değeri 24 N dur. Bu Uzama (m) verilerle 28 N kuvvet lastiğin boyunun ne olacağı söylenemez. Verilen grafikle lastiğin esneklik sınırı belirtilmemiştir. HAREET VE UVVET 71

6 72 HAREET VE UVVET