Page 230 - Fizik 12 - Beceri Temelli Etkinlik Kitabı

FİZİK 12 Ortaöğretim Genel Müdürlüğü

CEVAP ANAHTARLARI
Yatay düzlemde hareket eden araçların virajları emniyetli bir
Etkinlik No.: 11
şekilde dönebilmeleri için hızlarının en büyük değeri (hız sını-
1 V = k. g. r rı); virajın yarıçapı, yol ile araç arasındaki sürtünme katsayısı
ve ortamdaki yerin çekim ivmesinin çarpımlarının karekökü
Hız sınırı, virajın yarıçapının kareköküyle doğru orantılıdır. ile doğru orantılıdır. Yatay yoldaki virajda hız sınırından kü-
r > r olduğu için V > V olur. Yani yolun A kısmındaki araç- çük veya sınıra eşit büyüklükte bir süratle yol alan araçlar vi-
A
B
A
B
lar, B kısmındaki araçlara göre daha yavaş süratle virajı dön- rajı güvenle dönebilir. Sürati hız sınırından büyük olan araçlar,
melidir. eylemsizlik nedeniyle virajdan dışarıya doğru hareket etmeye
çalışır. Aracın süratinin büyüklüğüne göre araç savrulur veya
2 V = k. g. r devrilebilir. Eğimli yollarda (sürtünme kuvvetini dikkate al-
Hız sınırı, sürtünme katsayısının kareköküyle doğru orantı- madan) yatay yola ek olarak yolun eğimi arttıkça virajın gü-
lıdır. Kış aylarında sürtünme katsayısının değeri daha düşük venle dönülebilmesi için gereken hız sınırının değeri de artar.
olacağı için hız sınırının büyüklüğü de daha az olmalıdır. Hız sınırı kurallarına uyulmaması durumunda maddi hasarlı
k < k olduğu için V < V olur. hatta can kayıplarının da yaşandığı üzücü kazalar meydana
KIŞ YAZ KIŞ YAZ gelmektedir.
Yani araçlar aynı yolda kış şartlarında yaz aylarına göre daha Not: Konu ile ilgili bilgiler için bk. MEB Ortaöğretim Fizik 12 Ders
yavaş süratle virajı dönmelidir. Kitabı, Sayfa: 29-32.
3 V = k. g. r Etkinlik No.: 12
Hız sınırı, cismin kütlesinden bağımsızdır. Bu nedenle aynı 1 Aracın emniyetli bir şekilde virajı dönebilmesi için süratinin
virajdaki kamyonun ve diğer bütün araçların hız sınırı eşittir. en büyük değeri
4 Pist sürtünmesiz kabul edilirse eğimli viraj şeklindeki bölü- V = k r g r = V 2
. .
2
.
münden geçerken sporcuya ait ağırlık, tepki kuvveti ve mer- k g
.
kezcil kuvvet şekildeki gibidir. V = 60 km/h = m/s = m/s
50
60 1 000
3 600 3
2
50
N ( )
3
r = r = 500 m olmalıdır.
1
( ) . 10
18
.
108 1 000
2 V = 108 km/h = m/s V = 30 m/s
O θ 3 600
. .
V = k r g
2
F M
k = V 2
.
r g
2
30
k = = 0,1 olmalıdır.
.
Zemin θ G 900 10
3 Akrobata ait serbest cisim diyagramı
Tepki kuvvetinin yatay bileşeni merkezcil kuvvete, düşey bile-
şeni de cismin ağırlığına eşittir. Düşey
duvar
.
F = N Sin θ
M
.
G = N Cos θ F S
V 2
.
= m ve G = m g değerleri yerine yazı-
Denklemlerde F M r N
lıp taraf tarafa oranlanırsa Akrobat
V 2
m r
.
mg = tan θ
G
.
V = . rg tanθ bulunur. Burada tan θ pistin eğimidir.
Buna göre pistin eğimi arttıkça sporcuların pisti güvenle döne-
bilecekleri süratin büyüklüğü de artmaktadır. Sürtünme kuvveti F = k . N
s
.
2 .
5 Tam düşey düzlemde hareket eden cisimlerin yörüngeyi gü- N = F = m ω r
M
venle dönebilmeleri için yörüngenin tepe noktasındaki mer- F = G
kezcil kuvvet, cismin ağırlığına eşit veya ondan büyük olmalı- s
.
.
2 .
.
dır. Aksi durumda cisim, yörüngeyi dönemez ve düşer. k m ω r = m g
.
2 .
k ω r = g
228