Page 34 - Fizik 9 Beceri Temelli Etkinlik Kitabı

20 FİZİK 9 Ortaöğretim Genel Müdürlüğü

2. Bölüm: PROBLEMİ TANIYALIM ve ÇÖZELİM

3. Yönerge Problemlerin çözülmesi için öğrencilere 10 dk. zaman tanıyınız.

Ek-1 (ÖN YÜZ)

Öğrencinin Adı ve Soyadı :
Sınıfı/Numarası :
UZAY MACERAM
Astronot olduğunuzu, görev gereği insanlı manevra birimiyle uzay yürüyüşüne çıktığınızı düşünün.
Maalesef işler istediğiniz gibi gitmedi ve küçük parçacıklardan oluşan uzay çöpleri çok yüksek hızlarla elbi-
senize çarpmaya başladı. Neyse ki elbiseniz çarpmaya karşı oldukça dayanıklı ve sizin zarar görmenizi engel-
liyor. Ancak işin kötüsü her çarpan parçacık size bir kuvvet uyguluyor ve yer çekimsiz uzayda bu kuvvetlerin
etkisiyle uzay boşluğuna savrulabilirsiniz. Konumunuzu koruyabilmeniz için sırtınızdaki roketlerden uygun
olanı ateşlemek durumundasınız. Örneğin kolay olsun diye parçacıkların iki boyutlu düzlem boyunca hare-
ket ettiklerini düşünelim. Sırtınızda da dört adet roket var. Roketin ikisi sağa ve sola (apsisler ekseni doğrul-
tusunda) ikisi de yukarıya ve aşağıya (ordinatlar ekseni doğrultusunda) ateşlenerek itme kuvveti oluşturuyor.
Diyelim ki + x yönünde bir parçacık size çarpıp 3 N büyüklüğünde F kuvveti uyguluyor. Bunu ko-
1
ordinat düzleminde Şekil 1’deki gibi gösterebiliriz. Bu durumda sizin de konumunuzu koruyabilmeniz için
sol roketinizi (+x yönünde) ateşleyip sağ tarafınıza doğru (-x yönünde) 3 N’luk kuvvet uygulamanız gerekir.
Her bir roket ateşleme düğmesine basıldığında saniyede 1 N’luk itme kuvveti oluşturuyor. Bu durumda par-
çacığın uyguladığı 3 N’luk kuvvetin etkisinde konumunuzu koruyabilmeniz için sizin birçok farklı ateşleme
seçeneğinden birini tercih etmeniz gerekir. Örneğin 3 s boyunca sol roketinizi ateşleyerek F kuvveti uygula-
2
yabileceğiniz gibi 4 s sol roketinizi 1 s de sağ roketinizi ateşleyerek F ve F kuvvetlerini de uygulayabilirsiniz.
4
3
Her iki ihtimalde de konumunuzu koruyabilirsiniz. Uygulayabileceğiniz kuvvetlerin koordinat düzleminde
gösterimi Şekil 2 ve Şekil 3’te verilmiştir.

y

F
2 x
-3 -2 -1 0

Şekil 1 Şekil 2 Şekil 3

34