1. Ünite Ölçme ve Değerlendirme
Aşağıdaki cümlelerde boş bırakılan yerlere doğru sözcüğü/sözcükleri yazınız.
Cevap: 1. Periyot 2. Frekans 3. Merkezine 4. Düzgün çembersel 5. Eylemsizlik momenti 6. Açısal momentum 7. Dönme 8. Kütlesine 9. Alanlar 10. Yarıçap 11. Açısal hız 12. Geometrik şekline
1. Düzgün çembersel hareket yapan bir cismin tam bir dolanımı için geçen süreye Periyot denir.
2. Düzgün çembersel hareket yapan cismin birim zamandaki tur sayısına Frekans denir.
3. Düzgün çembersel hareket yapan cisme etki eden merkezcil kuvvet daima hareketin Merkezine doğrudur.
4. Çembersel bir yörüngede sabit büyüklükte hızla dolanan cismin yapmış olduğu harekete Düzgün çembersel hareket denir.
5. Cisimlerin dönmeye karşı gösterdikleri dirence Eylemsizlik momenti denir.
6. Çembersel hareket yapan cisme etki eden dış bir tork yoksa Açısal momentum korunur.
7. Dönerek öteleme hareketi yapan bir cismin hem öteleme hem de Dönme kinetik enerjisi vardır.
8. Uydunun gezegen etrafındaki dolanım hızı, uydunun Kütlesine bağlı değildir.
9. Kepler’e göre gezegenler, Güneş etrafında dolanırken yarıçap vektörü eşit sürede eşit Alanlar tarar.
10. Çembersel hareket yapan bir cismin çizgisel hızı Yarıçap vektörüne daima diktir.
11. Düzgün çembersel hareket yapan bir cismin yarıçap vektörünün birim zamanda taradığı açı miktarına Açısal hız denir.
12. Eylemsizlik momenti cismin kütlesine, her bir noktanın dönme eksenine olan dik uzaklığına ve cismin Geometrik şekline bağlıdır.
Aşağıdaki soruların cevaplarını boş bırakılan alana yazınız.
13. Azra, bindiği dönme dolapla 5 tam tur döndükten 10 dakika sonra iniyor. Azra, geçen 10 dakikalık süreyi 5 tam tur sayısına böldüğünde 2 dakikalık ortalama bir değer buluyor. Bulunan bu değer hangi fiziksel niceliğin büyüklüğüdür?
Cevap: Periyot
14. Düşey düzlemde düzgün çembersel hareket yapan cismin periyodu 8 saniyedir. Cisim A noktasından geçtikten 6 saniye sonra ip koparsa bu andan itibaren hangi atış hareketini yapar?
Cevap: Yatay atış hareketi
15. Açısal hızın birim zamandaki değişme miktarı hangi fiziksel büyüklükle ifade edilir?
Cevap: Açısal ivme
16. Hareket hâlindeki bir trenin tekerlekleri dönme hareketi ile birlikte hangi hareket çeşidini yapar?
Cevap: Öteleme hareketi
17. Ay’ın yüzey haritasını çıkaran ve Uluğ Bey’in öğrencisi olan bilim insanımız kimdir?
Cevap: Ali Kuşçu
C) Aşağıdaki çoktan seçmeli soruları okuyunuz ve doğru seçeneği işaretleyiniz.
18. Bir ipin ucuna bağlanmış cisme Şekil I’de ki gibi düşey düzlemde düzgün çembersel hareket yaptırılıyor.
Cisim hangi noktadan geçerken ip koparsa cismin bu andan itibaren yaptığı hareketin hız-zaman grafiği Şekil II’deki gibi olur?
A) K B) L C) M D) N E) P
Cevap: E
19. Bir araç hızının büyüklüğünü değiştirmeden K, L ve M noktalarından geçerek yoluna devam ediyor.
Araç bu noktalardan geçerken yolun arabaya uyguladığı tepki kuvvetleri Nk, Nl ve Nm arasındaki büyüklük ilişkisi hangi seçenekte doğru verilmiştir?
A) Nk > Nm > NlB) Nl > Nm > Nk C) Nl > Nk > Nm D) Nm > Nl > Nk E) Nm > Nk > Nl
Cevap: B
20. Cisimlerin kütlelerinden dolayı
I. Her kütlenin bir kütle çekim alanı vardır.
II. Bir cismin Dünya’nın kütle çekim alanından kurtulması için sahip olması gereken en küçük enerjiye bağlanma enerjisi denir.
III. İki kütle arasındaki uzaklık azaldıkça kütle çekim potansiyel enerjisi azalır.
ifadelerinden hangileri doğrudur?
A) Yalnız I B) I ve II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III
Cevap: C
21. 2, uzunluklu bir ipin ortasına ve ucuna bağlanmış kütleleri sırasıyla 2m ve m olan A ve B cisimlerine düşey eksen etrafında düzgün çembersel hareket yaptırılıyor.
Buna göre
I. Cisimlerin açısal hızları eşittir.
II. Cisimlerin çizgisel hızları eşit büyüklüktedir.
III. Cisimlere etki eden merkezcil kuvvetler eşit büyüklüktedir.
ifadelerinden hangileri doğrudur?
A) Yalnız I B) I ve II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III
Cevap: C
22. Bir ipin ucuna bağlanmış 1,5 kg kütleli K cismi r = 30 cm yarıçaplı yörüngede j = 2 m/s’lik sabit hız büyüklüğüyle dönmekteyken ipin diğer ucuna bağlı L cismi hareketsiz kalıyor.
L cismiyle zemin arasındaki statik sürtünme katsayısı k = 0,5 olduğuna göre L cisminin kütlesi en az kaç kilogramdır? (g = 10 m/s2)
A) 7 B) 6 C) 5 D) 4 E) 3
Cevap: C
23. uzunluklu ipin ucuna bağlanmış m kütleli cisme düşey düzlemde düzgün çembersel hareket yaptırılıyor.
Cismin, hareket yörüngesi üzerinde verilen A, B ve C noktalarından geçerken ipte oluşan gerilme kuvveti TA, TB ve TC arasındaki büyüklük ilişkisi hangi seçenekte doğru verilmiştir? (a > p)
A) Ta > Tb > Tc B) Tc > Tb > Ta C) Ta > Tc > TbD) Tb > Tc > Ta E) Tb > Ta > Tc
Cevap: D
24. m kütleli bir K cismi şekildeki gibi düşey kesiti verilen koninin merkezinden geçen eksen rad etrafında sabit ~ = 5 | lik açısal hızla r yarıçaplı yörüngede hareket etmektedir.
Sistem sürtünmesiz olduğuna göre cismin r yarıçaplı yörüngede, yörünge yarıçapını değiştirmeden düzgün çembersel hareket yapabilmesi için r kaç cm olmalıdır? (sin 37o = 0,6 cos 37o = 0,8 g = 10 m/s2)
A) 60 B) 50 C) 40 D) 30 E) 20
Cevap: D
25. Sabit O noktası etrafında dönebilen kütlesi önemsiz eşit bölmeli çubuğa m ve 4m kütleli cisimler şekildeki gibi sabitlenmiştir.
Buna göre
I. Açısal hızları
II. Eylemsizlik momentleri
III. Açısal momentumları
büyüklüklerinden hangileri iki cisim için de aynıdır?
A) Yalnız I B) I ve II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III
Cevap: E
26. Dönerek öteleme hareketi yapan tekerleğin üzerindeki K noktasının yere göre hızının büyüklüğü K1, L1 noktasının yere göre hızının büyüklüğü L1 dir.
Cevap: C
27. “Bir gezegenin yüzeyindeki kütle çekim ivmesinin büyüklüğü gezegenin kütlesiyle doğru, yarıçapının karesiyle ters orantılıdır.” Dünya yüzeyinde kütle çekim ivmesi g dir.
Kütlesi Dünya’nın kütlesine eşit, yarıçapı Dünya’nın yarıçapının 2 katı olan bir gezegenin yüzeyindeki çekim ivmesi kaç g olur?
Cevap: A
28. m1 ve m2 kütleli cisimler, merkezinden geçen düşey eksen etrafında ~ açısal hızı ile dönen diskin üzerine yapıştırılıyor. Cisimlerin açısal momentumları eşit olduğuna göre m oranı kaçtır?
A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) 5
Cevap: D
29. “İki kütle arasındaki kütle çekim kuvveti cisimlerin kütleleri çarpımıyla doğru, aralarındaki uzaklığın karesiyle ters orantılıdır.” Aralarında d kadar uzaklık bulunan K ve L cisimleri arasındaki kütle çekim kuvvetinin büyüklüğü F’dir. Cisimlerin arasındaki uzaklık sabit kalmak şartıyla K cisminin kütlesi 4 katına çıkarılırken L cisminin kütlesi yarıya düşürülürse cisimlerin arasındaki kütle çekim kuvvetinin büyüklüğü kaç F olur?
Cevap: C
30. x-y düzlemi üzerinde ~ hızıyla sabit bir eksen etrafında dönen diskin fizikteki temel büyüklüklerden biri olan açısal momentumu hangi yöndedir?
A) -z B) +z C) -x D) -y E) +x
Cevap: A
31. Kütlesi 2 kg, yarıçapı 1 m olan bir disk, sabit F kuvvetinin etkisi altında O noktasından geçen düşey eksen etrafında 4s-2 açısal ivmeyle döndürülüyor.
Buna göre diske uygulanan kuvvetin oluşturduğu tork kaç N – m olur? (Idisk= 3/2 m • r2)
A) 6 B) 8 C) 9 D) 10 E) 12
Cevap: E
32. Bir bisiklet tekerleği merkezinden geçen düşey sabit bir eksen etrafında ~ açısal hızıyla dönerken şekildeki gibi m kütleli yapışkan bir macun serbest kalarak tekerleğe yapışıyor.
Buna göre tekerleğin
I. Açısal hızı azalır.
II. Eylemsizlik momenti azalır.
III. Açısal momentumu azalır.
yargılarından hangileri doğrudur?
A) Yalnız I B) I ve II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III
Cevap: A
33. Sırasıyla r ve 2r yarıçaplı yörüngelerde düzgün çembersel hareket yapan K ve L cisimleri şekildeki konumlardan aynı anda ve verilen yönlerde geçiyor. K cismi ilk kez A noktasına ulaştığında L cismi ilk kez B noktasına gelmektedir.
K ve L cisimlerinin merkezcil ivmelerinin büyüklüğü sırasıyla aK ve aL ise aK / aL oranı kaçtır?
A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) 5
Cevap: B
34. Sürtünmeli yatay bir yolda hareket eden bir araç viraja girdiğinde dışa doğru savrulmaktadır.
Aracın dışa doğru savrulmaması için
I. Gerekli hız limitlerine uymak
II. Aracın kütlesini artırmak
III. Sürtünme katsayısı daha büyük olan lastikler kullanmak
işlemlerinden hangileri tek başına yapılır?
A) Yalnız I B) I ve II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III
Cevap: C
D) Aşağıdaki açık uçlu soruların cevabını boş bırakılan alana yazınız.
35. Düşey düzlemden eşit açılarla açılan uçaklara 1 den 6 ya kadar numaralar verilmiştir. Tek sayı verilen uçakların hareket süresince yörünge yarıçapları 2 metre, çift sayı verilen uçakların yörünge yarıçapları ise 3 metredir.
Hafta sonu ailece lunaparka giden Selim ve Betül kardeşler, anne ve babasına uçaklara binmek istediklerini söyler. Betül 2, Selim 5 numaralı uçağa biner.
a) Uçaklar 3 dakikada 6 tur attığına göre Betül’ün 1 saniyede attığı tur sayısı kaçtır?
Cevap: 1/30
b) Selim’in bindiği uçak saniyede kaç metre yol alır? (n = 3 alınız.)
Cevap: 0,4 m
c) Betül’ün merkezcil ivmesinin büyüklüğünün Selim’in merkezcil ivmesinin büyüklüğüne oranı kaçtır?
Cevap: 3/2
d) Selim’in kütlesi 40 kg olduğuna göre dönme süresince Selim’e etki eden merkezcil kuvvet kaç N’dır?
Cevap: 3,2 N
36. 1 metre uzunluğundaki ipin ucuna bağlanmış bir cisme ok yönünde düzgün çembersel hareket yaptırılıyor. Cisim A noktasından B noktasına 2 saniyede geldiğine göre
a) A ve B noktalarından geçerken sahip olduğu anlık hız vektörlerini çiziniz.
b) Hareketin frekansını bulunuz.
Cevap: 1/3 s-1
c) Cismin çizgisel hızının büyüklüğünü hesaplayınız. (n = 3 alınız.)
Cevap: 2 m/s
d) Cisim A ve B konumundan geçerken merkezcil ivmesinin yönünü çiziniz ve büyüklüğünü hesaplayınız.
37. Depodan akan su, çarkın pervanelerine çarparak dönmesini sağlamaktadır. Çarkın açısal hızının artması için yapılabilecek değişikliklerden iki tanesini yazınız.
Cevap: h yüksekliği ve yer çekim ivmesini artırma.
38. Sürtünmelerin önemsiz olduğu ortamda bir iple O noktasından tavana asılı olan cisim K noktasından serbest bırakılıyor.
Cisim K den L ye gelirken
I. Eylemsizlik momenti artar.
II. Açısal ivmesi azalır.
III. Açısal hızı artar.
İfadelerinden hangileri doğru olur?
Cevap: II ve III
39. Yarıçapları şekildeki gibi verilen merkezlerinden geçen eksen etrafında serbestçe dönebilen K, L ve M dişlilerinden K ve L dişlileri eş merkezlidir. K dişlisi ok yönünde döndürüldüğünde
a) K dişlisi üzerindeki A noktasının açısal hızı (I)A, M dişlisi üzerindeki B noktasının açısal hızı (I)B olduğuna göre (I)A / (I)B oranı kaçtır?
Cevap: 2
b) K dişlisi üzerindeki A noktasının çizgisel hızı A1, M dişlisi üzerindeki B noktasının çizgisel hızı B1 olduğuna göre oranı kaçtır?
Cevap: 3g
40. Sürtünmelerin önemsiz olduğu şekildeki 2 m yarıçaplı ray sisteminde m kütleli cisim K noktasından serbest bırakılıyor. Cisim L noktasından geçerken yüzeyin cisme gösterdiği tepki kuvveti kaç mg dir? (g: Yer çekimi ivmesidir.)
Cevap: 5 m • g
41. Ortasından geçen düşey eksen etrafında 2 s lik sabit büyüklükteki açısal hızla döndürülen sürtünmeli tabla üzerindeki K ve L cisimlerine şekildeki konumlarda kaymadan düzgün çembersel hareket yaptırılıyor.
Cisimler ile yüzey arasındaki statik sürtünme katsayısı 0,5 olduğuna göre K ve L cisimlerine etki eden sürtünme kuvvetlerini bulunuz.
Cevap: K ya etki eden 8 N, L ye etki eden 6 N
42. Düşey eksen etrafında lik sabit büyüklükte açısal hızla dönen , uzunluklu bir çubuğun ucuna bağlanmış 1 metre uzunluğundaki ipin ucunda bulunan m = 4 kg kütleli cisme düzgün çembersel hareket yaptırılıyor.
Buna göre çubuğun uzunluğu (,) kaç cm’dir?
Cevap: 90 cm
43. Bir araç eğrilik yarıçapı 300 m olan taş köprüyü 108 km/h büyüklüğünde sabit bir hızla geçiyor.
Aracın kütlesi 1300 kg olduğuna göre araç K noktasından geçerken köprünün ayaklarındaki yük değişimi kaç N’dır
Cevap: 9100 N
44. Tekerlek 5 m/s’lik öteleme hızıyla dönerek öteleme hareketi yapmaktadır. Tekerlek üzerindeki K noktasının yere göre anlık hızının büyüklüğü kaç m dir?
Cevap: 5√3 m/s
45. Kütleleri, yarıçapları ve yükseklikleri eşit olan içi dolu A silindiriyle kalınlığı ihmal edilen içi boş B silindiri, merkezlerinden geçen eksen etrafında ~ açısal hızıyla döndürülmektedir.
Buna göre
I. Eylemsizlik momentleri
II. Kinetik enerjileri
III. Açısal momentumları
büyüklüklerinden hangileri A ve B silindirleri için farklıdır?
Cevap: I, II ve III
46.I. Hassas bir dinamometreyle ölçülen bir cismin ağırlığı Ankara ve Antalya’da farklı değerler gösterir.
II. Düzgün geometriye ve özkütleye sahip gökdelenlerin ağırlık merkezi, kütle merkezinin altında bir noktadadır.
Yukarıdaki olayların sebebini kısaca açıklayınız.
Cevap: Yer çekimi ivmesinin değişmesi.
47. Dünya’nın Güneş etrafındaki dolanımı sırasında Dünya K, L ve M noktalarından geçerken hız büyüklükleri sırasıyla K1, L1 ve M1 olmaktadır.
Buna göre K, L ve M arasındaki büyüklük ilişkisi nasıldır?
Cevap: VM > VL > VK
48. Dünya’nın Güneş etrafındaki dolanımı sırasında yörüngesi üzerindeki K noktasından L noktasına 2t sürede, M noktasından N noktasına t sürede gelmektedir. Buna göre yarıçap vektörünün K-L arasında taradığı alan A,, M-N arasında A taradığı alan A2 ise A oranı kaçtır?
Cevap: 2
49. Bir buz pateni sporcusu Şekil I’deki gibi dönme hareketi yapmaktadır. Buz pateni sporcusu Şekil II’deki gibi havadaki ayağını yere değmeyecek şekilde diğer ayağına yaklaştırdığında dönme hızı nasıl değişir? Açıklayınız.
Cevap: Havadaki ayağını diğer ayağına yaklaştırdığında eylemsizlik momenti azalır, açısal momentum korunacağında dönme hızı artar.
50. Dünya homojen bir küreye benzetilirse K, L ve M noktalarındaki çekim ivmelerini büyüklüklerine göre sıralayınız?
Cevap: gL > gK > gM