Page 231 - Fizik 12 - Beceri Temelli Etkinlik Kitabı

Ortaöğretim Genel Müdürlüğü FİZİK 12

CEVAP ANAHTARLARI
4 Oyuncak arabaya etki eden kuvvetlerin serbest cisim diyagra- Etkinlik No.: 13
mı şekildeki gibidir.
1. Yönerge
N
. .
N . Cos θ 1 a) Yatay virajda harekette hız hesaplaması V ≤ k g r
şeklindedir.
.
.
1. viraj için: V ≤ 0,8 10 200 V ≤ 40 m/s
.
.
2. viraj için: V ≤ 0,8 10 50 V ≤ 20 m/s
θ
.
.
3. viraj için: V ≤ 0,8 10 50 V ≤ 20 m/s
A
.
.
N . Sin θ 4. viraj için: V ≤ 0,8 10 32 V ≤ 16 m/s
.
.
5. viraj için: V ≤ 0,8 10 200 V ≤ 40 m/s
θ
G
N tepki kuvvetinin düşey bileşeni ağırlığa, yatay bileşeni mer- 1. viraj 2. viraj 3. viraj
kezcil kuvvete eşittir.
.
F = N Sin θ 40 20 20
M
.
G = N Cos θ
F M Sin 37 o 0,6
G = Cos 37 o = 0,8 4. viraj 5. viraj
V 2 = 3
.
r g 4 16 40
. .
V = 3 r g
4
r = 30 cm = 0,3 m b) Yukarıdaki virajlarda 35 m/s ile sabit hızda hareket eden bir
araç 1. ve 5. virajda maksimum hızı geçmediği için bu viraj-
.
.
V = 3 0,3 10 lardan güvenle geçebilir. Ancak 2, 3 ve 4. virajlarda belirtilen
4
hızın üzerinde olduğu için araç savrulur.
V = 1,5 m/s
2. Yönerge
5 Vagonun A noktasındaki mekanik enerjisinin tamamı, potan-
siyel enerjiden oluşur. 1 Yatay yolda virajı alırken merkezcil kuvveti sağlayabilecek tek
kuvvet sürtünme kuvvetidir. Sürtünme kuvveti ne kadar bü-
. .
E = m g h yükse merkezcil kuvvet de o kadar büyük olur. Güvenli dönüş
A
B noktasına geldiğinde bu enerjinin %10'unu sürtünme kuv- için
vetlerine harcadığından vagonun bu noktadaki mekanik ener- F ≥ F
jisi sürtünme merkezcil 2
. V
.
.
90 9 k m g ≥ m r
.
. .
E = E = m g h olur. V ≤ k g r olmalıdır.
100
10
. .
A
B
Bu aynı zamanda B noktasındaki potansiyel ve kinetik enerji-
lerinin toplamına eşittir. Matematiksel modelde de görüldüğü gibi hız, kütleye bağlı de-
ğildir. Bu nedenle virajlara yaklaşırken her araç tipi için ayrı
1
9
. .
.
. .
.
m g 2r + m V = m g h olur. ayrı hız değerleri belirtilmez, tüm araçlar için hız sınırı aynıdır.
2
2 B 10
B noktasında vagona etki eden merkezcil kuvvet, en azından 2 Yerleşim yeri dışındaki virajlı ve tehlikeli virajlı yollarda kaza
cismin ağırlığına eşit olmalıdır. oranları yerleşim yerlerine göre oldukça fazladır. Bunun en
önemli sebeplerinden biri virajlardan dönerken hız sınırına
F = G
M uyulmaması ve bu durumun aracın savrularak kaza yapması-
2 na neden olabilmesi olarak açıklanabilir. Can ve mal kaybına
V
.
.
B
m = m g da neden olmaması için özellikle virajlı yollardaki hız sınırları
r
önem kazanmaktadır.
.
V = g r Not: Konu ile ilgili bilgiler için bk. MEB Ortaöğretim Fizik 12 Ders
2
B
V değeri enerji denkleminde yerine konulursa Kitabı, Sayfa: 29-33.
B
1
9
. .
. .
.
2 g r + g r = g h
2
10
25
h = r olur.
9
Not: Konu ile ilgili bilgiler için bk. MEB Ortaöğretim Fizik 12 Ders
Kitabı, Sayfa: 29-32.
229