11. SINIF KONU ANLATIMLI. 1. ÜNİTE: KUVVET VE HAREKET 3. Konu NEWTON UN HAREKET YASALARI ETKİNLİK VE TEST ÇÖZÜMLERİ

Transkript

1 11. SINIF KONU ANLAIMLI 1. ÜNİE: KUVVE VE HAREKE. Konu NEWON UN HAREKE YASALARI EKİNLİK VE ES ÇÖZÜMLERİ

2 Newton un Hreket Ylrı 1. Ünite. Konu (Vektörler) 5. tepki kuvveti A nın Çözüleri 1. I II III etki tepki Newton un III. hreket yın göre lınckt oturn çocuk yktki kişiyi, onun kendiini ittiği büyüklükte bir kuvvetle ve zıt yönde iter. 6. ürtüne kuvveti. Atronot Ay d gezerken Düny dkinin 6 1 ı kdr güç rfedecektir. Çünkü Ay dki ğırlığı Düny dkinin 6 1 ı kdrdır. Anck ytyd hreket eden topu tutk Düny dkiyle ynı kolylıkt olcktır. opun kütlei Düny dkiyle ynı olduğundn tronotun topu durdurk için uyguldığı yty kuvvet de Düny dkiyle ynı olur.. Kldır kuvveti, uyun yüzücüye uyguldığı yukrı yönlü bir kuvvettir. Soruuzd bu kuvvetin tepki kuvveti olduğu veriliştir. Newton un III. hreket yın göre, etki tepki çiftinin diğer yrıı d yüzücünün uy uyguldığı şğı yönlü kldır kuvvetiyle ynı büyüklükte bir kuvvettir. Yüzücünün ğırlığının d şğı doğru olduğu ve kldır kuvvetiyle ynı büyüklükte olduğu doğrudur, nck ğırlık d kldır kuvveti de ikii de yüzücüye etki eden kuvvetlerdir. Bu nedenle etki-tepki çifti oluşturulzlr. Kldır kuvveti etki ie yüzücünün uy uyguldığı şğı yönlü kuvvet tepkidir. Niht Bilgin Yyıncılık 7. kütleli cii için,. 1. yzbiliriz. Aynı şekilde için de;.. yzbiliriz. Burdn; 1 4 bulunur. I II III 4. ive 0 I zn 0 ive II zn 0 ive III zn 8. Şekil II deki grfikten 1 kg, 5 N olduğu bulunur. k. g 5 k. 10 k 0,5 bulunur.

3 NEWON UN HAREKE YASALARI / 1 h $. t 1 4 $. t Şekil II den; kg kg t bulunur. 0 N 0 N h 4 Şekil II g 0 N b. kütleli cii yere; v. t v. 4 / yer lik hızl çrprken kütleli cii de düşey yukrı yönde 4 / lik hız hiptir. yere çrptıktn onr net kuvvet ortdn klkcğı için kütleli cii; v v 0 ghl hl 16 hl 0,8 0 dh yükelir. O hâlde kütleli cii yerden kiu; ,8 8,8 yükelir. Niht Bilgin Yyıncılık f k g f / 40 bulunur. İpteki gerile kuvvetini bulk için kütleli cii kullnlı;. g N bulunur. N g 0 N Şekil III L 1 hreket yönü g.in Şekil I g 0 N K Site bit hızl hreket ettiğine göre, 0 dır. Burdn; f g 1 k 1g g k bulunur., kütleli ciilerin yerleri kendi rlrınd değiştirildiğinde Şekil II deki ite oluşur. Cii K-L doğrultuund hreket ederken biri ürtüne kuvveti, öteki de eğiden kynklnn kuvvetlerin etkiinde 1 8 / lik ive ile yvşlıyor. gin ,6 6 olur. Diniğin teel yındn; 6 + f f 8 & f bulunur.

4 4 Ünite 1 Kuvvet ve Hreket Cii L noktındn erbet bırkıldığınd, bu kez kuvvet cie zıt yönlerde etki etektedir. K gin 6 Diniğin teel yındn; 6-4 / bulunur. L 1., kütleli ciiler ynı ipe bğlı olduklrındn ynı iveyle hreket ederler. Ciilere etkiyen kuvvetler şğıdki şekilde göteriliştir. F 4 N 1, kütleli ciiler için diniğin teel yını yzlı. kütleli cii için;. 1. (1) kütleli cii için; F. 4 6 () bulunur. (1) nurlı denklede bulduğuuz değerini () nurlı denklede yerine yzlı. Niht Bilgin Yyıncılık 4 () 6 / bulunur.. 6 N olduğundn; 1 1 N bulunur.

5 NEWON UN HAREKE YASALARI 5 et 1 in Çözüleri 4. N 1. Hız-zn grfiğinde eği iveyi verir. İve de net kuvvetle doğru orntılıdır. Öyleye net kuvvet, hız-zn grfiğinin eğiiyle doğru orntılıdır. Bu nedenle; F > > F tür. Ynıt A dır. g 40 N g 0 N İpteki gerile kuvvetini bulk için önce itein ivei bulunur. ile yty zein rındki ürtüne kuvveti;. kütleli ciin ğırlık kuvveti ipe binediğinden net kuvvete bir ktkıı yoktur. Net kuvvet kütleli ciin ğırlığı kdrdır.. g bulunur..g 4 / Ynıt D dir. Niht Bilgin Yyıncılık k.n k.. g 0, N dur. Sitein ivei; 1. g - f R / 6 olur. gerile kuvvetini bulk için kütleini ele llı N bulunur. / 8 N Ynıt E dir.. Grfikte F 15 N için 0 olduğun göre, kuvvet 15 N ulştığı ndn itibren ive oluşuyor deektir. Bu d ürtüne kuvvetinin 15 N olduğunu göterir. Ayrıc grfiğin eğii (tgθ) F olduğundn bu d kütlenin teri deektir. O hâlde ciin kütlei; 15 kg 5 dır. Cii yty düzlede hreket ettiğinden zeinin tepkii oln N kuvveti ciin g ğırlığın eşittir. Burdn, F F f k N f k N g 15 k 0, 5 bulunur. 0 Ynıt D dir. 6 g 4 g g yer çekii ivei bit olduğundn göz önüne lız gerek yoktur. Bu durud;

6 6 Ünite 1 Kuvvet ve Hreket F F 1 ie 4 + F F + olur. 1 1 bulunur. 7. () K (1) L Ynıt C dir. g g g > g olduğundn K cii önce (1) yönünde hızlnır. İp koptuğund K cii belli bir hız değerine hiptir. Bu ndn itibren net kuvvet () yönünde olup hrekete ter yöndedir. İp koptuktn onr K cii (1) yönünde yvşlr durur, onr d () yönünde hızlnır. Ynıt B dir. 6. N 0 N g 10 N g 0 N g 0 N Sitedeki bütün kuvvetler şekil üzerinde göteriliştir. kütleine etkiyen ürtüne kuvveti; k.n 0, N Niht Bilgin Yyıncılık 8. R / gerile kuvveti için kütleli cii eçeli. 10 N 1 0 N 0 N olur. Site okl göterilen yönde; g - ( 1 g + f) R ( 15) 1 / 5 lik ive ile hreket eder. Şidi de gerile kuvvetini bulk için kütleini ele llı. Diniğin teel prenibinden,.. g bulunur. 18 N 1 / g 0 N Ynıt C dir N 0 N bulunur. Şidi gerile kuvvetini bulk için kütleli cii eçeli N 0 N bulunur. gerile kuvveti e eşit olup 48 N dur bulunur. 48 Ynıt A dır.

7 NEWON UN HAREKE YASALARI 7 9. Cii, verilen doğrultud hreket ettiğine L göre F ve kuvvetleri şğı F doğrudur. Cii çeken N K kuvveti ie G. g yukrı doğrudur. Yukrı yönde iveiyle hızlnn cii için diniğin teel yını yzlı. R. (F + ). + gin + hreket yönü bulunur. Net kuvvet şekilde verilen doğrultud olduğundn hreket de bu doğrultud olur. Hreketin ivei; R 1g - ( f + f + F) ( ) / bulunur. Ynıt C dir. + gin + kgco ,6 + 0, , N bulunur. Ynıt B dir. Niht Bilgin Yyıncılık 11. kg 1. ip 8 kg. ip 10. hreket yönü. g N G Şekil üzerinde verilenler; g 40 N f 1 N f k.. g 0,1. 0 N. g f F f k.. g.co ,8 4 N F. g.in 40. 0,6 4 N 6 kg kütleli cii ile zein rındki ürtüne kuvveti; f k( 1 + ) g f 0, 5.( 10) N bulunur..g > olduğundn. iple birbirine bğlı ve kütleli ciiler birlikte iveli hreket ypr. Hreket ırınd 1. ipte gerile kuvveti oluşur. 1. ipte oluşn gerile kuvveti ile rındki ürtüne kuvvetinden kynklnır. 1 k..g 0, N bulunur. Ynıt D dir.

8 8 Ünite 1 Kuvvet ve Hreket 1. gin A kgco 14. F eyl 9 0F B kütleli ciin ivei; R g in - kg co g( in - k co ) bğıntıı ile bulunur. Görüldüğü gibi ciin ivei dolyııyl A dn B ye vr ürei ciin kütleine bğlı değildir. Ynıt D dir. Sitein ivei; 0F F 0 R olur. kütleli cii biri eyleizlik, öteki de ürtüne kuvveti olk üzere iki kuvvetin etkiindedir. F ey F F - F F bulunur. Ynıt A dır. Niht Bilgin Yyıncılık kg F 5 kg 1. 1 F f gin 6 N Şekildeki ile kütleli ciiler rındki ürtüne kuvveti; 1 k.n 1 0, N dur., kütleine etkiyen ürtüne kuvveti olup 1 e eşittir. İpte gerile kuvveti oluşturn neden ürtüne kuvvetidir. N ie N luk bir değer göterir. Bu durud N olur. F. gin 0 N k gco 0 N F1 + F - f R / 6 bulunur. İpteki gerile kuvvetini bulk için kütleini kullnlı.. F 1 N ie, 4 N luk en büyük değerini göterir. 4 N olur. Burdn; 1 bulunur. 4 Ynıt A dir N bulunur. Ynıt B dir.

9 NEWON UN HAREKE YASALARI AB noktlrı rınd ürtüne oldığındn cie bu rlıkt; g in AB B A Şekil I F AB g in 1 N luk net bir kuvvet etki eder. Cii bu rlıkt; FAB 1 AB 6 / lik ive ile düzgün hızlnır (Şekil I). BC rınd; ve ivelerinin frklı olı ve kütlelerinin birlikte değil, yrı hreket ettiğini göterir. 1 ivei; F bğıntıı ile bulunur. Bğıntıy dikkt edilire F nin büyüei hâlinde 1 in büyüdüğü orty çıkr. iveini oluşturn tek neden ie, rındki ürtüne hreketidir. Ylnızc F nin büyüei 1 ve yi değiştirez. Bu nedenle değişez. 1 F Ynıt C dir. B BC 1 1 N C Şekil II 1 k 1. N 1 kg co 1 0, ,8 8 N luk ürtüne kuvveti vrdır. Bu rlıkt net kuvvet; F BC g in 1 4 N olur. Ciin BC rındki ivei; FBC 4 BC / dir. CD rınd cii; k N k. g co 0, ,8 1 N Niht Bilgin Yyıncılık 18. F ey luk bir ürtüne kuvvetinin etkiindedir. Bu nedenle CD rınd net kuvvet F CD 0 olur. Cii bu rlıkt dh önce kzndığı hızl düzgün doğrul hreket ypr. Ynıt E dir..g Site ivei ile okl belirtilen yönde hızlnırken kütleine bir eyleizlik kuvveti etki eder. Eyleizlik kuvveti ile ürtüne kuvvetinin eşit olduğu nd en büyük değerini lıştır. Sitein ivei; F ey. k.. g 4 /

10 10 Ünite 1 Kuvvet ve Hreket bulunur. Sitein tüü için diniğin teel yını yzrk; R. g kg bulunur. Ynıt D dir. 0. ip F 1 Şekildeki ile rındki ürtüne kuvveti; 1 k.n 1 0, N dur., kütleine etkiyen ürtüne kuvveti olup 1 e eşittir. İpte gerile kuvveti oluşturn neden ürtüne kuvvetidir. F 1 N ie 4 N luk bir değer göterir. Yni 4 N olur. Ynıt A dır. 19. g.in v bit g 10 N Niht Bilgin Yyıncılık, kütle iteinin bit hızl hreket etei için bunlr etki eden net kuvvetin ıfır olı gerekir. Bunun için; g in + co.g 6 + 0, / 0, 8 bulunur. Ynıt C dir.