Page 13 - Dört Dörtlük Konu Pekiştirme Testi - Fizik 12

FİZİK

Çembersel Hareket
ÇÖZÜMLÜ SORULAR Çembersel Hareket FİZİK

6. Eşit kütleli X ve Y cisimlerinden X cismi yatay düzlemde 7. L ekseni etrafında eş merkezli olarak dönen sırasıyla m, m,
öteleme hareketi yaparken, özdeş düzlem üzerindeki Y 2m kütleli ve 3r, 2r, r yarıçaplı şekildeki X, Y ve Z silindirle-
cismi dönerek öteleme hareketi yapmaktadır. X ve Y cisim- rinin dönme kinetik enerjileri birbirine eşittir.
lerinin KL yolunu alırken sahip oldukları hareket enerjileri
eşittir. X Y
Z
m m 2m
L
X
Yatay
K L
Y X, Y ve Z silindirlerinin L eksenine göre eylemsizlik mo-
K L Yatay mentleri sırasıyla I , I ve I olduğuna göre, bu eylemsiz-
Z
Y
X
lik momentleri arasındaki ilişki nasıldır?
Buna göre, A) I > I > I B) I = I = I C) I > I > I X
X
X
Y
Z
Z
Y
Y
Z
D) I = I > I E) I > I = I
I. Aynı anda K noktasından geçen cisimlerden X cismi L X Y Z Z X Y
noktasına Y den önce ulaşır.
II. L noktasından geçerken X ve Y cisimlerinin kütle mer- Çözüm:
kezlerinin hızları eşittir.
Silindirlerin sırasıyla dönme kinetik enerjilerini yazalım
III. Y cisminin zemine temas eden noktasının yere göre an- ve birbirlerine eşitleyelim. Açısal hızlarını ω olarak kabul
lık hızı, X cisminin kütle merkezinin yere göre hızından edersek,
büyüktür.
1
I ω
yargılarından hangileri doğrudur? (Sürtünmeden kay- E = ⋅⋅ 2
dönme 2
naklı enerji kayıpları ihmal edilecektir.) 1 1 1
E = I ⋅ ⋅ ω 2 E = I ⋅ ⋅ ω = 2 E = I ⋅ ⋅ ω = 2
A) Yalnız I B) I ve II C) I ve III X 2 X Y 2 Y Z 2 Z
D) II ve III E) I, II ve III
Buradan da I = I = I sonucunu buluruz.
X Y Z
Dikkat !!! Silindirlerin kütle ve yarıçaplarını
Çözüm: bilsek de I = …m.R 2 formülünü kullanamayız
çünkü silindirlerinin homojen olup olmadığını
X cismi sadece öteleme kinetik enerjisine sahipken, Y cis- ya da içlerinin dolu olup olmadığını bilmiyoruz.
mi hem öteleme hem de dönme kinetik enerjisine sahiptir.
Cevap: B
1
E = mv
2
X X
2
1 1
2
E = mv + Iω
2
Y Y
2 2
E = E ve m = m olduğu için v > v olmalıdır.
X Y X Y X Y
Cisimlerin hareket boyunca enerjileri değişmediği için hız-
ları da değişmez ve L noktasından geçerken de v > v olur.
X Y
II. yargı yanlıştır.
X'in hızı Y'den fazla olduğu için aynı yolu daha kısa sürede
alır. I. yargı doğrudur.
Y cisminin zemine temas eden noktasının yere göre anlık hızı
0'dır. Dolayısıyla III. yargı yanlıştır.
Cevap: A

11