Fizik 101-Fizik I 2013-2014. Statik Denge ve Esneklik



Benzer belgeler
Fizik 101-Fizik I Dönme Hareketinin Dinamiği

Fizik 101: Ders 21 Gündem

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

Fizik-1 UYGULAMA-7. Katı bir cismin sabit bir eksen etrafında dönmesi

Hareket Kanunları Uygulamaları

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

TORK VE DENGE 01 Torkun Tanımı ve Yönü

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

STATIK MUKAVEMET. Doç. Dr. NURHAYAT DEĞİRMENCİ

MEKATRONİĞİN TEMELLERİ HAREKET

MUKAVEMET DERSİ. (Temel Kavramlar) Prof. Dr. Berna KENDİRLİ

Fizik 101-Fizik I Hareket Kanunları. Nurdan Demirci Sankır Ofis: 325, Tel:4331 Enerji Araştırmalrı Laboratuarı (YDB- Bodrum Kat) İçerik

HARRAN ÜNİVERSİTESİ 2016 YILI ZİRAAT FAKÜLTESİ FİNAL SINAVI SORU ÖRNEKLERİ

STATİK AĞIRLIK MERKEZİ. 3.1 İki Boyutlu Cisimler 3.2 Düzlem Eğriler 3.3 Bileşik Cisimler. 3.4 Integrasyon ile ağırlık merkezi hesabı

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

BATMIŞ YÜZEYLERE GELEN HİDROSTATİK KUVVETLER

Toplam

ĐŞ GÜÇ ENERJĐ. Zaman. 5. Uygulanan kuvvet cisme yol aldıramıyorsa iş yapılmaz. W = 0

İÇİNDEKİLER

5 kilolitre=..lt. 100 desilitre=.dekalitre. 150 gram=..dag g= mg. 0,2 ton =..gram. 20 dam =.m. 2 km =.cm. 3,5 h = dakika. 20 m 3 =.

Fizik 101: Ders 22. Gündem

Fizik 101-Fizik I

Bir cisme etki eden kuvvetlerin bileşkesi sıfır ise, cisim ya durur, ya da bir doğru boyunca sabit hızla hareketine devam eder.

3. KUVVET SİSTEMLERİ

04_Nisan _2012 ITAP_Deneme Sınavı

1. BÖLÜM FİZİĞİN DOĞASI - VEKTÖRLER DENGE - MOMENT - AĞIRLIK MERKEZİ

TEKNOLOJİNİN BİLİMSEL İLKELERİ

Gerçekte yükler yayılı olup, tekil yük problemlerin çözümünü kolaylaştıran bir idealleştirmedir.

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

FIZ Uygulama Vektörler

Fiz Ders 10 Katı Cismin Sabit Bir Eksen Etrafında Dönmesi

Karabük Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi... STATİK (2. Hafta)

DİNAMİK 01 Giriş ve Temel Prensipler

DİNAMİK TEKNOLOJİNİN BİLİMSEL İLKELERİ

DİNAMİK. Merkezcil Kuvvet Kütle Çekimi. Konu Başlıkları Serbest Cisim Diyagramı Newton un Hareket Kanunları. Sürtünme Kuvveti

TEKNOLOJİNİN BİLİMSEL İLKELERİ. Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN

Doç. Dr. Muhammet Cerit Öğretim Üyesi Makine Mühendisliği Bölümü (Mekanik Ana Bilim Dalı) Elektronik posta ( ):

EĞİTİM-ÖĞRETİM YILI 11 SINIF FİZİK DERSİ DESTEKLEME VE YETİŞTİRME KURSU KAZANIMLARI VE TESTLERİ

Düzgün olmayan dairesel hareket

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

Tanım Akışkanların Statiği (Hidrostatik) Örnekler Kaldırma Kuvveti Örnek Eylemsizlik Momenti Eylemsizlik Yarıçapı

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

MUKAVEMET Öğr. Gör. Fatih KURTULUŞ

HAREKET HAREKET KUVVET İLİŞKİSİ

KATI CİSİMLERİN DÜZLEMSEL KİNEMATİĞİ

Fizik 101: Ders 18 Ajanda

MOMENT. Momentin büyüklüğü, uygulanan kuvvet ile, kuvvetin sabit nokta ya da eksene olan dik uzaklığının çarpımına eşittir.

ÇEV207 AKIŞKANLAR MEKANİĞİ KİNEMATİK-1. Y. Doç. Dr. Güray Doğan

Mukavemet 1. Fatih ALİBEYOĞLU. -Çalışma Soruları-

2. ÜNİTE : KUVVET VE HAREKET

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

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

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

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

MÜHENDİSLİK MEKANİĞİ (STATİK)

Dinamik. Fatih ALİBEYOĞLU -10-

A A A A A A A A A A A

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

1.Seviye ITAP 17 Aralık_2012 Sınavı Dinamik VIII-Dönme_Sorular

Doğrusal Momentum ve Çarpışmalar

CĠSMĠN Hacmi = Sıvının SON Hacmi - Sıvının ĠLK Hacmi. Sıvıların Kaldırma Kuvveti Nelere Bağlıdır? d = V

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

Rijit Cisimlerin Dengesi

Newton Kanunlarının Uygulaması

Massachusetts Teknoloji Enstitüsü-Fizik Bölümü

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

T.C. MİLLÎ EĞİTİM BAKANLIĞI ÖLÇME, DEĞERLENDİRME VE SINAV HİZMETLERİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ SINIF DEĞERLENDİRME SINAVI

Massachusetts Teknoloji Enstitüsü-Fizik Bölümü

TAK TA I K M VE V İŞ BAĞ BA LAMA

Fizik 101: Ders 17 Ajanda

Elastisite Teorisi. Elçin GÖK. 5. Hafta. Stress-Strain. Gerilme Deformasyon Gerilme Gerinim Gerilme Yamulma. olarak yorumlanır.

KUVVET, MOMENT ve DENGE

G = mg bağıntısı ile bulunur.

Soru 1. Cisim dengede ise F¹ ve F² nedir? F¹ = 50.cos 53 = 30N F² = 50.sin 53 = 40N. Soru 2. P² = 8+16 = 24N P³ = 12-6 = 6N

STATIK VE MUKAVEMET 4. Ağırlık Merkezi. Yrd. Doç. Dr. NURHAYAT DEĞİRMENCİ

YTÜ Makine Mühendisliği Bölümü Mekanik Anabilim Dalı Özel Laboratuvar Dersi Strain Gauge Deneyi Çalışma Notu

İş, Güç ve Enerji. Fiz Ders 7. Sabit Bir Kuvvetin Yaptığı İş. Değişen Bir Kuvvetin Yaptığı İş. Güç. İş-Kinetik Enerji Teoremi

S-1 Yatay bir düzlem üzerinde bulunan küp şeklindeki bir cismin yatay düzleme yaptığı basıncı arttırmak için aşağıdakilerden hangileri yapılmalıdır?

Fizik 101-Fizik I

İş-Kinetik Enerji, Potansiyel Enerji, Enerji Korunumu

TEKNOLOJİNİN BİLİMSEL İLKELERİ. Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN

YAPI STATİĞİ MESNETLER

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

6. Sınıf Fen ve Teknoloji

Adı ve Soyadı : Nisan 2011 No :... Bölümü :... MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ARA SINAV SORULARI

AKM 205-BÖLÜM 2-UYGULAMA SORU VE ÇÖZÜMLERİ

Rijit Cisimlerin Dengesi

JFM 301 SİSMOLOJİ ELASTİSİTE TEORİSİ Elastisite teorisi yer içinde dalga yayılımını incelerken çok yararlı olmuştur.

ÖĞRENME ALANI: Kuvvet ve Hareket 2.ÜNİTE: Kaldırma Kuvveti ve Basınç. Kaldırma Kuvveti

Konu: Maddelerin Esnekliği. Ders Sorumlusu: Fahrettin KALE. Hazırlayan: Nurcihan ARICAN

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

X Y Z. 9 yatay. Şekil I. Şekil II. Kütlesi önemsenmeyen eşit bölmeli bir çubuk X, Y, Z cisimleriyle şekildeki gibi dengededir.

Fizik 101-Fizik I

28. Sürekli kiriş örnek çözümleri

ÇEV207 AKIŞKANLAR MEKANİĞİ KİNEMATİK-1. Y. Doç. Dr. Güray Doğan

YGS Denemesi 01. III. Termodinamik enerjinin madde içinde nasıl yayıldığını ve nasıl iletildiğini inceler.

Bölüm 6 AKIŞ SİSTEMLERİNİN MOMENTUM ANALİZİ

ÖĞRENME ALANI : FİZİKSEL OLAYLAR ÜNİTE 2 : KUVVET VE HAREKET

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

Rijit Cisimlerin Dengesi

Transkript:

1 -Fizik I 2013-2014 Statik Denge ve Esneklik Nurdan Demirci Sankır Ofis: 364, Tel: 2924332 2 İçerik Denge Şartları Ağırlık Merkezi Statik Dengedeki Katı Cisimlere ler Katıların Esneklik Özellikleri 1

Mermer yüklü kamyon şaha kalktı! Bursa, 26.11.2010 3 Statik Denge Denge 1) Durgun Cisim 2) Kütle merkezinin sabit hızla hareket etmesi 2

4 Denge Şartları Bir parçacığın dengede olabilmesi için, paçacığa etki eden net kuvvetin sıfır olması gerekir. Bir cismin denge şartı; 1) Dış kuvvetlerin bileşkesi sıfır olmalıdır 2) Herhangi bir dönme eksenine göre dış torkların bileşkesi sıfır olmalıdır. Statik Denge halinde cisim durgun haldedir. Yani çizgisel ve açısal hıza sahip değildir! 5 Denge Şartları Bir cisim ötelenme dengesine sahipse ve bir noktaya göre net tork da sıfırsa, o zaman, net tork herhangi bir noktaya göre sıfır olmak zorundadır 3

6 Ağırlık Merkezi Eşit büyüklükte aynı doğrultuda, fakat zıt yönlü iki kuvvet, bir cisim üzerindeki aynı noktaya etki ederse denge oluşur. İki kuvvet aynı etki doğrultusunda etki etmeyecek şekilde kuvvetlerden birinin uygulama noktası kaydırılırsa, bir kuvvet çifti oluşur ve cisim açısal ivme kazanır. Katı bir cismin değişik kütle elemanları üzerine etki eden değişik çekim kuvvetlerinin tümü, cismin ağırlık merkezine etki eden tek bir çekim kuvvetine eşdeğerdir. 7 40 N ağırlığındaki düzgün bir kalas şekilde gösterildiği gibi ağırlıkları sırayla 800 N ve 350 N olan baba ve kızı taşımaktadır. Destek kalasın ağırlık merkezinin altında ise ve 800 N ağırlığındaki baba merkezden 1 m uzakta ise a) destek tarafından kalasa uygulanan yukarıya doğru n kuvvetini bulunuz, b) Sistemin dengede olabilmesi için, 350 N ağırlığındaki çocuğun nereye oturması gerektiğini bulunuz, c) başka bir eksen için b yi tekrarlayınız. 4

8 8m uzunluğunda ve 200 N ağırlığında düzgün bir kalas yatay duracak şekilde ve kolayca dönebileceği bir mil aracılığıyla duvara tutturulmuştur. Kalasın öteki ucu, yatay doğrultuyla 53º lik açı yapan bir kabloyla duvara bağlıdır. 600 N ağırlığındaki bir adam kalasın üzerinde duvardan 2 m uzakta ayakta durursa, halattaki gerilmeyi ve duvar tarafından kalasa uygulanan kuvveti bulunuz. 9 l uzunluğunda ve mg= 50N ağırlığında düzgün bir merdiven, düşey ve pürüzsüz bir duvara yaslanmıştır. Merdiven ve yer arasındaki statik sürtünme katsayısı µ=0,40 olduğuna göre, merdivenin kaymadan durabilmesi için en küçük min açısını bulunuz. 5

10 Şekilde görüldüğü gibi tekerlekli sandalyenin büyük tekerini kaldırıma çıkabilmek için uygulanması gereken F kuvvetinin büyüklüğünü bulunuz. Kaldırıma değen bu tekerin yarıçapı r ve kaldırımın yüksekliği h dir. 11 Katıların Esneklik Özellikleri Bir cisim üzerine dış kuvvet etki etmesi halinde, cismin şeklinin veya büyüklüğünün bozulması değişmesi mümkündür. Bazı bozulmalar esnek karakterlidir ve denge şartlarını etkilemez Esnek: Bozucu kuvvet ortadan kalktığında cisim ilk şekline geri döner. 6

12 Katıların Esneklik Özellikleri Katıların bozulması zor ve zorlanma kavramlarından yararlanarak açıklanır. Zor: Cisim üzerine birim kesit başına etki eden kuvvettir. Zorlanma: Bozulma derecesinin bir ölçütüdür. 13 Katıların Esneklik Özellikleri Bozulmanın üç değişik şeklini göz önüne alacağız; 1) Katının, uzunluğundaki bir değişime karşı gösterdiği direncin bir ölçüsü olan Young sabiti (Young modülü) 2) Katının, atomik düzlemlerinin birbiri üzerinde kayması şeklinde ortaya çıkan harekete karşı gösterdiği direncin bir ölçüsü olan kesme sabiti (makaslama modülü) 3) Katıların veya sıvıların, hacimlerinde meydana gelecek değişime karşı gösterdikleri direncin bir ölçüsü olan hacim (bulk) modülü. 7

14 Young Modülü Kesit alanı A ve L i uzunluğundaki bir çubuk üzerine F dış kuvveti uygulandığında, çubuğun içindeki iç kuvvetler uzunluk değişimine karşı koymaya çalışır. Denge durumunda, çubuğun L i den daha büyük bir L son uzunluğuna ulaşmış ve dış kuvvet, iç kuvvetler tarafından tam olarak dengelenmiştir. Dış kuvvetin F büyüklüğünün, çubuğun A kesit alanına oranı gerilme zoru olarak tanımlanır. Gerilme zorlaması çubuğun uzunluğundaki ΔL değişiminin, çubuğun ilk uzunluğu olan L i a oranı olarak tanımlanır. 15 Young Modülü 8

16 Kesme Modülü Cismin bir yüzü sürtünme kuvveti tarafından sabit bir konumda tutulurken, öteki yüzüne, yüzeye teğet bit F kuvveti uygulandığında ortaya çıkan bozulmaya kesme zoru denir. S = kesme zoru kesme zorlanması = F / A Δx /h 17 Bulk Modülü Bulk modülü düzenli bir şekilde sıkıştırılan bir cismin buna karşı koyma özelliğine denir. B Hacim zoru Hacim zorlanması = F / A = ΔV /V i ΔP ΔV /V i 9

18 Sahnede sallanan bir göstericiyi taşımakta kullanılan halattaki gerilim 940 N dur. Eğer halatın bu şartlar altında 0,5 cm den daha fazla uzamamasını istersek, 10 m uzunluğundaki çelik telin çapı ne olmalıdır? 19 Katı pirinçten bir küre başlangıçta havayla çevrilidir ve üzerine etki eden hava basıncı 1x10 5 N/m 2 dir (normal atmosfer Basıncı). Havada 0,5 m 3 hacmindeki küre okyanusta suyun basıncının 2x10 7 N/m 2 olduğu derinliğe indiriliyor. Kürenin hacmindeki değişimi bulunuz. 10

20 Özet Katı bir cisim, ancak üzerine etki eden bileşke dış kuvvet sıfır ve üzerindeki bileşke dış tork herhangi bir eksene göre sıfır olduğunda dengededir. Bir cisim üzerine etki eden yerçekimi kuvveti, ağırlık merkezi olarak adlandırılan tek bir noktaya etki eden bir kuvvet olarak düşünülebilir. Cisim düzgün bir yer çekimi alanı içindeyse bu cismin ağırlık merkezi ile kütle merkezi çakışır. Bir katının esneklik özellikleri zor ve zorlanma kavramları ile ifade edilir. Zor, bozulmayı meydana getiren kuvvetle orantılıdır, zorlanma ise bozulma derecesinin bir ölçütüdür. Yaygın olarak üç değişik bozulma şekli vardır: 1) Yük altındaki bir cismin uzamaya karşı gösterdiği direnç (Young Modülü, Y), 2) Katıdaki atomik düzlemlerin birbiri üzerinde kaymasına karşı, katının gösterdiği direnç (Kesme Modülü, S), 3) Bir katının (veya sıvının) hacim değişimine karşı gösterdiği direnç (Bulk Modülü, B) 11