Page 236 - Fizik 12 - Beceri Temelli Etkinlik Kitabı

FİZİK 12 Ortaöğretim Genel Müdürlüğü

CEVAP ANAHTARLARI

Etkinlik No.: 22 Etkinlik No.: 24
1
.
.
1 E = m V V = ω r 1. Yönerge
2
Öteleme 2
1
2 .
.
= m ω r 2 1 Güneş ve Dünya’nın kendi eksenleri etrafında dönmesi ve
2
1
.
2 .
.
= m r ω 2 m r = I yazılırsa Dünya’nın Güneş etrafında dönmesi sebebiyle üç açısal mo-
2
2
mentum oluşur. Bu açısal momentumlar sırasıyla L , L ve
D
G
1
.
E = I ω bulunur. L olarak alınırsa sağ el kuralına göre açısal momentumlar
2
DG
Dönme 2 şekildeki gibi gösterilir.
1
2 .
.
2 Dönme kinetik enerjisi E Dönme = m r ω şeklinde yazlırsa
2
2
cismin kütlesine, açısal hızına ve yarıçapının karesine bağlı ol- L G L D
duğu görülür. Buna göre çekicin kütlesini, hızını ya da yarıçapını X Y
arttırıp azaltmak dönme kinetik enerjiisini de etkileyecektir. L DG θ
3 Sadece öteleme yapan topun sahip olduğu kinetik enerji, öte-
leme kinetik enerjisidir. Dönerek öteleme yapan top ise hem
dönme hem de öteleme kinetik enerjisine sahip olacağı için Güneş Dünya
kalecinin dönerek ötelenen topu yakalaması daha zordur.
Not: Konu ile ilgili bilgiler için bk. MEB Ortaöğretim Fizik 12 Ders
Kitabı, Sayfa 46-47.
Etkinlik No.: 23
1 Dönen cisimler açısal momentuma sahiptir. K cismi ipin bağlı 2 Uydular bağlı oldukları gezegenlerin, gezegenler de bağlı ol-
olduğu noktanın çark ise O noktasının etrafında dönmektedir. dukları yıldızların çevresinde dönmektedir. Galaksileri oluş-
Buna göre K cismi ile çark açısal momentuma sahiptir. Tenis turan yıldız ve diğer gök cisimleri, bulundukları galaksinin
topu ise sadece öteleme hareketi yaptığından çizgisel momen- merkezi çevresinde dönmektedir. Dönen tüm cisimlerin açısal
tuma sahiptir. momentumu olduğuna göre doğal ve yapay uydu, gezegen, yıl-
dız ve galaksilerin de açısal momentumları vardır.
K cisminin açısal momentumunun büyüklüğü, K cismi düşey
doğrultuya inerken hızlandığı için sürekli artar; düşey doğrul- 2. Yönerge
tuyu geçtikten sonra yukarıya doğru çıkarken yavaşladığı için
sürekli azalır. 1 Atomun ve Güneş sisteminin yapısı birbirine benzer. Çünkü
Güneş'e benzetebileceğimiz atom çekirdeği kendi etraflarında
2 a) Buz patencisi, x doğrultusunda öteleme hareketi yaparken dönerken gezegenlere benzetebileceğimiz elektronlar da hem
sadece çizgisel momentuma sahiptir. Direk çevresinde kendi hem de bağlı oldukları çekirdek etrafında dönmektedir.
çembersel bir yol üzerinde dönerken hem öteleme hem de Buna göre açısal momentum atomik boyutlarda da bulunabi-
dönme hareketi yaptığından hem çizgisel hem de açısal mo- len fiziksel bir niceliktir.
mentuma sahip olur.
2 Belirli katmanlarda ve belirli hızla dönüyor olması elektronla-
b) Açısal momentumun yönü, kuvvetin bir cismin üzerinde rın yörüngeye bağlı açısal momentumlarının sadece belli de-
oluşturduğu torkta olduğu gibi sağ el kuralı ile belirlenmek- ğerlere sahip olacağını göstermektedir.
tedir. Buna göre sağ elin dört parmağı dönme yönünü gös- Not: Konu ile ilgili bilgiler için bk. MEB Ortaöğretim Fizik 12 Ders
terirken dört parmağa dik olarak tutulan başparmak açısal Kitabı, Sayfa 49.
momentumun yönünü gösterir.
Etkinlik No.: 25
L 1 Açısal momentumun büyüklüğü ile çizgisel momentumunun
büyüklüğü arasındaki ilişki L = P ∙ r şekilde yazılabilir. Çizgisel
momentum büyüklüğü, P = m ∙ V değeri yerine yazıldığında
L = m ∙ V ∙ r matematiksel modeli elde edilmiş olur.
Çizgisel hız ile açısal hız arasındaki V = ω ∙ r bağıntısı açı-
sal momentum matematiksel modelinde yerine yazılırsa
L = m ∙ ω ∙ r ∙ r = m ∙ ω ∙ r matematiksel modeli elde edilir.
2
V Cismin sahip olduğu açısal momentumunun yönünü bulmak
r için sağ el kuralına göre cismin açısal momentumunun yönü
A sayfa düzlemine dik ve dışa (z yönüne) doğrudur ( ). Çizgisel
momentum ise anlık hız ile aynı yöndedir.
Not: Konu ile ilgili bilgiler için bk. MEB Ortaöğretim Fizik 12 Ders 2 a) A küresinin ve B silindirinin açısal momentumları sırasıyla
2
2
2
Kitabı, Sayfa 49. L = m ∙ ω∙ (2r) = m ∙ ω ∙ 4r , L = 2m ∙ 2ω ∙ r şeklinde bulu-
A
B
nur. Bulunan açısal momentumlar oranlandığında
L 4r 2
= 1 sonucuna ulaşılır.
A m ∙ ω ∙ ∙ 2ω ∙ r 2

L 2m
B
b) Sağ el kuralına göre kürenin açısal momentumunun yönü
koordinat sisteminde (+y), silindirin açısal momentumu-
nun yönü (–x) yönündedir.
234