Şekil 2 Hareketin başladığı an



Benzer belgeler
Newton un II. yasası. Bir cismin ivmesi, onun üzerine etki eden bileşke kuvvetle doğru orantılı ve kütlesi ile ters orantılıdır.

V = g. t Y = ½ gt 2 V = 2gh. Serbest Düşme NOT:

3 VEKTÖRLER. Pilot uçağın kokpit inden havaalanını nasıl bulur?

r r r F İŞ : Şekil yörüngesinde hareket eden bir parçacık üzerine kuvvetini göstermektedir. Parçacık A noktasından

EĞRİSEL HAREKET : Silindirik Bileşenler

BASİT HARMONİK HAREKET

EĞİK ATIŞ Ankara 2008

KATI CİSİMLERİN BAĞIL İVME ANALİZİ:

İŞ : Şekilde yörüngesinde hareket eden bir parçacık üzerine kuvveti görülmektedir. Parçacık A noktasından

RİJİT CİSİMLERİN DÜZLEMSEL KİNEMATİĞİ

MAK209 DİNAMİK ÖDEV 1 ÇÖZÜMÜ Dr. Nurdan Bilgin

Bölüm-4. İki Boyutta Hareket

Fizik 101: Ders 6 Ajanda. Tekrar Problem problem problem!! ivme ölçer Eğik düzlem Dairesel hareket

11. SINIF KONU ANLATIMLI. 1. ÜNİTE: KUVVET VE HAREKET 7. Konu İTME VE ÇİZGİSEL MOMENTUM ETKİNLİK VE TEST ÇÖZÜMLERİ

KUVVET, MOMENT ve DENGE

FLUID MECHANICS PRESSURE AND MOMENTUM FORCES A-PRESSURE FORCES. Example

KOÜ. Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği ( 1. ve 2. Öğretim ) Bölümü Dinamik Dersi (Türkçe Dilinde) 2. Çalişma Soruları / 21 Ekim 2018

Mühendislik Mekaniği Statik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

İş-Kinetik Enerji, Potansiyel Enerji, Enerji Korunumu

ITAP Fizik Olimpiyat Okulu 2011 Seçme Sınavı

2. POTANSİYEL VE KİNETİK ENERJİ 2.1. CİSİMLERİN POTANSİYEL ENERJİSİ. Konumundan dolayı bir cismin sahip olduğu enerjiye Potansiyel Enerji denir.

Düzgün olmayan dairesel hareket

MUKAVEMET I ÇÖZÜMLÜ ÖRNEKLER

KOÜ. Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği ( 1. ve 2. Öğretim ) Bölümü Dinamik Dersi (Türkçe Dilinde) 1. Çalişma Soruları / 24 Eylül 2017

DÜZENLİ AKIMLARDA ENERJİ DENKLEMİ VE UYGULAMALARI

DENİZLİ ANADOLU LİSESİ EĞİTİM ve ÖĞRETİM YILI FİZİK DERSİ YILLIK ÖDEVİ

BÖLÜM 1: MADDESEL NOKTANIN KİNEMATİĞİ

Potansiyel Enerji. Fiz Ders 8. Kütle - Çekim Potansiyel Enerjisi. Esneklik Potansiyel Enerjisi. Mekanik Enerjinin Korunumu

5.DENEY. d F. ma m m dt. d y. d y. -kx. Araç. Basit. denge (1) (2) (3) denklemi yazılabilir. (4)

11. SINIF KONU ANLATIMLI. 1. ÜNİTE: KUVVET VE HAREKET 8. Konu TORK VE DENGE ETKİNLİK VE TEST ÇÖZÜMLERİ

11. SINIF KONU ANLATIMLI. 1. ÜNİTE: KUVVET VE HAREKET 1. Konu VEKTÖRLER ETKİNLİK VE TEST ÇÖZÜMLERİ

DİNAMİK (2.hafta) Yatay Hareket Formülleri: a x =0 olduğundan ilk hız ile yatay bileşende hareketine devam eder.

V. KAFES SİSTEMLER: Düzlemde en az üç adet çubuğun birbirlerine mafsala birleştirilmesiyle elde edilmiş taşıyıcı sistemdir.

Rijit Cisimlerin Dengesi

VERİLER. Yer çekimi ivmesi : g=10 m/s 2

Vektör - Kuvvet. Test 1 in Çözümleri. 4. Uç uca ekleme yöntemiyle K + L + M + N vektörlerini toplayalım. I. grubun oyunu kazanabilmesi için F 1

Mühendislik Mekaniği Dinamik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

BÖLÜM 4: MADDESEL NOKTANIN KİNETİĞİ: İMPULS ve MOMENTUM

YAPI STATİĞİ MESNETLER

İçindekiler 3. Türev Türev kavramı Bir fonksiyonun bir noktadaki türevi Alıştırmalar

Rijit Cisimlerin Dengesi

Ödev 1. Ödev1: 600N luk kuvveti u ve v eksenlerinde bileşenlerine ayırınız. 600 N

Dönem Ödevi EĞİK DÜZLEM

KUVVETLER VEKTÖRDÜR BU YÜZDEN CEBİRSEL VEKTÖR TEKNİKLERİ KULLANMALIYIZ

Mühendislik Mekaniği Dinamik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

Fizik 101-Fizik I Dönme Hareketinin Dinamiği

DİNAMİK. Ders_10. Doç.Dr. İbrahim Serkan MISIR DEÜ İnşaat Mühendisliği Bölümü. Ders notları için: GÜZ

EMAT ÇALIŞMA SORULARI

SORULAR 1. Serbest düşmeye bırakılan bir cisim son iki saniyede 80 m yol almıştır.buna göre,cismin yere çarpma hızı nedir? a) 40 b) 50 c) 60 d) 70

Hız. t 1 2t 1 3t 1 4t 1. Zaman 1-4- P. Suya göre hızları şekildeki gibi olan K ve L motorlarında, K motoru X noktasında karşı kıyıya çıkmıştır.

Fizik 101-Fizik I Nurdan Demirci Sankır Enerji Araştırmaları Laboratuarı- YDB Bodrum Kat Ofis: 325, Tel:4332. İçerik

MADDESEL NOKTALARIN DİNAMİĞİ

Mühendislik Mekaniği Dinamik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

Fizik 101: Ders 7 Ajanda

Hareket Kanunları Uygulamaları

Yrd. Doç. Dr. Fatih TOSUNOĞLU Erzurum Teknik Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü

BÖLÜM I GİRİŞ (1.1) y(t) veya y(x) T veya λ. a t veya x. Şekil 1.1 Dalga. a genlik, T peryod (veya λ dalga boyu)

Mimar Sinan Güzel Sanatlar Üniversitesi, Fizik Bölümü Fizik I Ders İkinci Ara Sınavı

RİJİT CİSMİN DÜZLEMSEL KİNETİĞİ: ENERJİNİN KORUNUMU

T.C. SAKARYA ÜNİVERSİTESİ FİZİK-1 LABORATUVARI DENEY RAPORU

11. SINIF SORU BANKASI. 1. ÜNİTE: KUVVET VE HAREKET 1. Konu VEKTÖRLER TEST ÇÖZÜMLERİ

Ünite 5. Doç. Dr. Hasan TATLI

Kuvvet. Kuvvet. Newton un 1.hareket yasası Fizik 1, Raymond A. Serway; Robert J. Beichner Editör: Kemal Çolakoğlu, Palme Yayınevi

KİNETİK ENERJİ, İŞ-İŞ ve ENERJİ PRENSİBİ

ALTERNATİF AKIMIN DENKLEMİ

VEKTÖR SORULARI SORU 1 : ÇÖZÜM : A şıkkında bileşke kuvvet 3N - 2N = 1N dir. B şıkkında 3N - 1N = 2N dir. C şıkkında 3N + 2N = 5N dir.

11. SINIF SORU BANKASI. 1. ÜNİTE: KUVVET VE HAREKET 1. Konu VEKTÖRLER TEST ÇÖZÜMLERİ

Noktasal Cismin Dengesi

11. SINIF SORU BANKASI. 1. ÜNİTE: KUVVET VE HAREKET 8. Konu TORK VE DENGE TEST ÇÖZÜMLERİ

BATMIŞ YÜZEYLERE GELEN HİDROSTATİK KUVVETLER

Vektörler. Skaler büyüklükler. Vektörlerin 2 ve 3 boyutta gösterimi. Vektörel büyüklükler. 1. Şekil I de A vektörü gösterilmiştir.

TORK VE DENGE 01 Torkun Tanımı ve Yönü

Rijit Cisimlerin Dengesi

11. SINIF SORU BANKASI. 1. ÜNİTE: KUVVET VE HAREKET 8. Konu TORK VE DENGE TEST ÇÖZÜMLERİ

Newton un ikinci yasası: Bir cisim ivmesi cisim üzerine etki eden toplam kuvvet ile doğru orantılı cismin kütlesi ile ters orantılıdır.

Fizik 101: Ders 21 Gündem

11. SINIF KONU ANLATIMLI. 2. ÜNİTE: ELEKTRİK VE MANYETİZMA 1. Konu ELEKTRİKSEL KUVVET VE ELEKTRİK ALANI ETKİNLİK VE TEST ÇÖZÜMLERİ

Harran Üniversitesi 2015 Yılı Ziraat Fakültesi Fizik Final Sınav Test Soru Örnekleri

Dinamik. Fatih ALİBEYOĞLU -10-

VEKTÖRLER SORULAR 1.) 3.) 4.) 2.)

Fizik 101: Ders 17 Ajanda

KKKKK VERİLER. Yer çekimi ivmesi : g=10 m/s 2. Metrik Ön Takılar sin 45 = cos 45 = 0,7

HOMOGEN OLMAYAN DENKLEMLER

Parametrik doğru denklemleri 1

KKKKK. Adı Soyadı : Numarası : Bölümü : İmzası : FİZİK I

T] = (a- A) cotgş (6) şeklindedir. (1) ve (6) formüllerinin bir araya getirilmesi ile (a A) = (X L) sincp (7) Laplace denklemi elde edilir.

ELASTİK DALGA YAYINIMI

Bölüm 2: Kuvvet Vektörleri. Mühendislik Mekaniği: Statik

ALTERNATİF AKIMIN VEKTÖRLERLE GÖSTERİLMESİ

TORK VE DENGE. İçindekiler TORK VE DENGE 01 TORK VE DENGE 02 TORK VE DENGE 03 TORK VE DENGE 04. Torkun Tanımı ve Yönü

Bölüm 3 - Parçacık Dengesi. Spring 2002 Equilibrium of a Particle 1

MAT 101, MATEMATİK I, ARA SINAV 13 KASIM (10+10 p.) 2. (10+10 p.) 3. ( p.) 4. (6x5 p.) TOPLAM

DİNAMİK Yrd. Doç. Dr. Mehmet Ali Dayıoğlu Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi. Tarım Makinaları ve Teknolojileri Mühendisliği Bölümü

Gerilme Dönüşümleri (Stress Transformation)

FIZ Uygulama Vektörler

DİNAMİK. Ders_2. Doç.Dr. İbrahim Serkan MISIR DEÜ İnşaat Mühendisliği Bölümü. Ders notları için: GÜZ

İnşaat Mühendisliği Bölümü. Basınç Kuvvetleri

1) Bir sarkacın hareketini deneysel olarak incelemek ve teori ile karşılaştırmak. 2) Basit sarkaç yardımıyla yerçekimi ivmesini belirlemek.

11. SINIF KONU ANLATIMLI. 1. ÜNİTE: KUVVET VE HAREKET 5. Konu ATIŞ HAREKETLERİ ETKİNLİK VE TEST ÇÖZÜMLERİ

3.1 Vektör Tipleri 3.2 Vektörlerin Toplanması. 3.4 Poligon Kuralı 3.5 Bir Vektörün Skaler ile Çarpımı RİJİT CİSİMLER MEKANİĞİ

Transkript:

Şekil 2 Hareketin başladığı an Bir savaş uçağı şekildeki gibi 1500 km/sa hızla sorti (dalışa geçerek bombardıman gerçekleştirmek) için harekete başlıyor ve eğrilik yarıçapı 300m. olan dairesel yörüngede hareketine devam ediyor. Pilot tam bombayı bıraktığı anda; yerden 500 m yükseklikte ve düşeyle 20 0 açı yapacak şekilde iken kendisine ateş açan uçaksavar ı fark ediyor ve eject (acil kaçış) tuşuna basarak kendisini uçaktan fırlatıyor. Uçaktan bırakılan bomba 50 m. çapında, dairesel bir alana etki edebildiğine, pilotun paraşütü 3 sn sonra açılabildiğini ve paraşütün açılmasından dolayı, paraşütün açıldığı anda 1

pilotun yatayda hızının 0 (sıfır) olduğunu kabul ederek, pilotun hayatta kalıp kalamayacağını bulunuz. (NOT: Eject (acil kaçış) mekanizması, yay sabiti k=350 kn/m ve yay sıkışması x=50 cm. olacak şekilde dizayn edildiğini kabul ediniz. Uçağın kütlesi m 1 =8500kg, pilotun kütlesi m 2 =70kg, eğrilik yarıçapı ρ=300m., V Uçak =1500 km/sa = 416 m/sn. alınacaktır.) ÇÖZÜM Öncelikle pilotun 50 cm sıkışmaya sahip acil kaçış mekanizması sayesinde uçaktan; uçağın teğetsel hızına dik olarak, hangi ilk hızla ayrılacağını hesaplayabilmek için, uçak yatayla 20 0 açı yapacak konumda iken yay a gelen kuvvetleri hesaplayalım; F= mv 2 / ρ ifadesinden; F= m 2 V 2 / ρ olacağı dikkate alınarak; F=70 (416) 2 / 300 ise F=40379,73 N olur. Acil kaçış mekanizması için enerjinin korunumunu yazarsak; (1/2)kx 2 = (m 2 V 2 / ρ) x + (1/2)m 2 V 2 Pilot olacağından, 0,5 (350 10 3 ) (50 10-2 ) 2 = [70 (416 2 ) / 300 ] (50 10-2 ) + 0,5 70 V 2 Pilot yazılabilir. Buradan; V Pilot = 25,94 m/sn hesaplanır. Bu hız pilotun uçaktan ayrılacağı hızdır. Fakat pilotun yere göre hızının hesaplanabilmesi için, uçağın hızı ile pilotun hızının vektörel toplamının hesaplanması gerekmektedir. Pilotun ve uçağın dik hız bileşenleri ayrı ayrı hesaplanacak olursa; X Bileşenleri; (Şekil 1) V Pilot cos70 0 = 25,94 cos70 0 = 8,87 m/sn ; V Uçak cos20 0 = 416 cos20 0 = 433,19 m/sn bulunur. Y Bileşenleri ise;(şekil 1) V Pilot sin70 0 = 25,94 sin70 0 = 24,37 m/sn ; V Uçak sin20 0 = 416 cos20 0 = 157,67 m/sn bulunur. 2

Şekilden de görüleceği gibi vektörel toplam yapılacak olursa ; V X = 442,06 ( + ), V Y = 133.3 m/sn ( - ) bulunur. tan -1 (133.3 / 442,06) = 16,78 0 şeklinde hesaplanır.(şekil 2) Buradan bileşke vektör x ve y bileşenlerin kareleri toplamının karekökünden; V Pilot = 461,71 m/sn ( - 16,78 0 ) ( Şekil 3 - Yere Göre ) Bu andan itibaren pilotun x ve y deki hızları ile harekete devam edeceği açıkça görülmektedir. Pilot uçaktan ayrılırken (yere göre hıza sahiptir) düşeyde bir hız bileşeni olmasından dolayı paraşütünün açılması için tam bu andan itibaren 3 sn süreye ihtiyacı vardır. Bu andan itibaren pilotun ilk hıza sahip düşey hareketinin 3 sn süre için incelenmesi ve yere varıp varmadığının kontrol edilmesi gereklidir. ( Pilot un hayatta kalabilmesi için ilk şart! ) 3

Bu yüzden hareketin denklemi yazılacak olursa; h son = h ilk - V 0 sin (16,78 0 ) t - ½ g t 2 (Düşey hız bileşeni g ivmesi ile aynı yönlü olduğu ve aşağıya doğru olduğu için her ikisinin de önünde - işareti kullanılmıştır! ) h ilk = 500 m (Uçağın o andaki konumu) ( Sorunun ana şekli üzerinde; yerdeki yeşil eksen takımına dikkat! ) h son = 500 (461,71) (0,288) (3) 4,905 (3 2 ) h son =56,93 m (Paraşütün açıldığı anda pilotun yerden yüksekliği) Pilot 1. şartı sağladığı için hayatta kalacaktır. İkinci şart ise; pilotun, bombanın etki ettiği alana düşüp düşmediğidir. Bunun için öncelikle pilotun bu 3 sn içerisinde yatayda aldığı yolu bulalım. X Son = V 0 cos (16,78 0 ) t olacağından, X Son = 461,71 cos (16,78 0 ) (3) = 1326 m uzaklığa inecektir. (Çünkü bu anda paraşüt açılacak ve de herhangi bir yatay hız olmadığı için pilot düşey harekte devam edecektir.) Bomba ise uçaktan bırakıldığı anda uçağın yatay ve düşey hızlarına sahip olacağı için, öncelikle ne kadar sürede yere ineceği ardından bu süre içerisinde yatayda ne kadar yol alacağı hesaplanmalıdır.bunun için; h son = h ilk - V Bomba sin (20 0 ) t - ½ g t 2 denkleminde; (V Bomba =416m/s) h son = 0 (yere düştüğü nokta) olacağından; 0 =500 142,280 t 4,905 t 2 olacağından denklemin kökleri bulunarak; t = 3,16 sn bulunur. Bomba yatayda da 3,16 sn boyunca hareketini sürdürmüştür. Bu yüzden; x = V Bomba cos (20 0 ) t ise; x = 1235,28 m uzaklığa düşmüştür. Bu noktada pilotun ve de bombanın x doğrultusunda hangi noktalara düştüğü bilinmektedir. Burada dikkat edilmesi gereken en önemli nokta ise, iki nokta arasındaki farkın en az 25 m olmasıdır çünkü bomba 25 m yarıçaplı (50 m çapında) bir alanda etkili olmaktadır. 4

İki nokta arasındaki uzaklığa bakacak olursak; 1326 1235,28 = 90,72 m fark vardır. Bu da pilotun bombanın etki alanından yaklaşık olarak 90,72 25 = 65,72 m uzakta olduğunu ve hayatta kalacağını göstermektedir. 5