Newton'ın Hareket Yasaları ve Serbest Cisim Diyagramları (FİZ.11.1.4)
FİZ.11.1.4. Newton'ın Hareket Yasaları ile ilgili tümevarımsal akıl yürütebilme. · Bir cisme uygulanan temas ve alan kuvvetlerini serbest cisim diyagramı üzerinde yön ve büyüklükleriyle gösterir. · Yatay ve eğik düzlemlerde sürtünmeli veya sürtünmesiz sistemlerde ivmeyi ve ip gerilmelerini hesaplar.
- Serbest cisim diyagramında cisme uygulanan tüm temas ve alan kuvvetleri yön ve büyüklükleriyle gösterilir.
- Net kuvvet sıfır değilse sistem kütlesiyle ters, net kuvvetle doğru orantılı ivme kazanır (Fm = a).
- Sürtünmeli eğik düzlemde cismin hareket yönüne zıt kinetik sürtünme kuvveti f_k = k · m · g · cos(θ) bağıntısıyla bulunur.
Newton'ın hareket yasalarını temel fiziksel ilkeleriyle eşleştiriniz.
Yatay ve sürtünmesiz bir zeminde duran 4 kg kütleli bir bloğa 24 N büyüklüğünde yatay bir kuvvet uygulandığında bloğun ivmesi kaç m/s2 olur?
- ATemel yasa uyarınca ivme net kuvvetin kütleye bölünmesiyle 6 m/s2 olarak hesaplanır.
- BCismin eylemsizlik direnci nedeniyle ivme sıfır kalır ve blok sabit hızla.
- CKuvvet ile kütlenin çarpımı neticesinde cisim 96 m/s2 büyüklüğünde bir ivmeye ulaşır.
- DZeminin tepki kuvveti yatay kuvvete eşit olduğundan cisim yalnızca 12 m/s2 ivme kazanır.
Masa üzerinde duran bir kitabın serbest cisim diyagramı çizilirken hangi kuvvet çifti kesinlikle gösterilmez?
- AKitabın kütlesine etki eden düşey ve aşağı yönlü yer çekimi kuvveti.
- BMasa yüzeyinin kitaba düşey doğrultuda yukarı yönde uyguladığı normal.
- CKitabın masaya uyguladığı düşey etki kuvveti kitabın kendi diyagramına.
- DYatay yönde herhangi bir itme olmadığından yatay sürtünme kuvveti sıfır.
Newton mekaniğine ait aşağıdaki cümlelerde boş bırakılan yerleri kavram bankasından seçerek tamamlayınız.
- Duran bir cismin durmaya, hareket edenin hareketine devam etme eğilimine Eylemsizlik_ denir.
- Harekete geçmemiş bir cisme uygulanan kuvvete karşı oluşan sürtünmeye Statik sürtünme_ adı verilir.
- Kayarak hareket eden bir cisim ile zemin arasında oluşan sürtünme kuvvetine Kinetik sürtünme_ denir.
Bir masada duran kitabın ağırlığına karşılık gelen tepki kuvveti hangi cisme uygulanır?
Eğim açısı 30° olan sürtünmesiz bir eğik düzlemde serbest bırakılan bir cismin kayma ivmesi yer çekimi ivmesi g cinsinden nedir? (sin 30° = 0,5)
- ACismin kütlesine bağlı olarak ivme büyüklüğü g ile 2g arasında doğrusal.
- BEğik düzleme paralel yer çekimi bileşeni g · sin 30° olduğundan ivme 0,5g.
- CEğik düzlemin tepki kuvveti yatay bileşeni dengelediği için ivme tam g.
- DDüşey doğrultudaki kuvvet dengelendiğinden cisim ivmesiz ve sabit hızla.
Aralarında bir iple bağlı m1 ve m2 kütleli iki cisim sürtünmesiz yatay zeminde F kuvvetiyle çekildiğinde ip
- Aİp gerilmesi uygulanan F kuvvetinin büyüklüğüne daima eşit olup kütle.
- Bİpteki gerilme kuvveti her iki kütlenin ağırlıkları toplamına eşit bir.
- CSistemin ivmesi sıfır olduğundan ip gerilmesi m1 kütlesinin eylemsizliğine eşittir.
- Dİp yalnızca arkadaki m1 kütlesini ivmelendirdiği için T = m1 · Fm1 + m2 bağıntısıyla bulunur.
Kuvvet ve hareket kavramlarına ait boşlukları uygun kavramla tamamlayınız.
- Bir cisme etki eden tüm kuvvetlerin vektörel toplamına Bileşke kuvvet_ denir.
- Bir cismin sahip olduğu değişmeyen madde miktarına Kütle_ denir.
- Kütleye etki eden yer çekimi kuvvetinin büyüklüğüne Ağırlık_ adı verilir.
Katı yüzeyler arasındaki sürtünme katsayısı ve sürtünme kuvvetiyle ilgili hangi bilimsel yargı doğrudur?
- AYüzey alanı iki katına çıkarıldığında sürtünme kuvveti de aynı oranda iki.
- BStatik sürtünme katsayısı kinetik sürtünme katsayısından her zaman daha.
- CSürtünme kuvveti temas eden yüzey alanının büyüklüğüne değil, yüzeyin.
- DKinetik sürtünme kuvveti cismin kayma hızı arttıkça hızla doğru orantılı.
Fiziksel durumlar ile bunlara etki eden net kuvvet ve ivme bağıntılarını eşleştiriniz.
Yukarı yönde 'a' ivmesiyle hızlanan bir asansörün tavanına asılı m kütleli cismin ipindeki gerilme kuvveti nasıl değişir?
- AEylemsizlik etkisiyle hissedilen net kuvvet artar ve ip gerilmesi T = m ·.
- BAsansör hızlandığı için ip gerilmesi yer çekiminden bağımsız hale gelerek.
- Cİp gerilmesi yer çekimi ivmesinden ivme çıkarılarak T = m · (g - a).
- DCismin kütlesi ivmelenme anında azaldığından ipteki gerilme kuvveti sabit.
Dinamik yasalarına ait boşlukları kavram bankasından seçerek doldurunuz.
- Yüzeyin cisme uyguladığı dik basma direncine Normal kuvvet_ denir.
- Bir cisim üzerindeki kuvvetlerin toplamı sıfır ise cisim statik veya dinamik Denge_ halindedir.
- İvmeyi belirleyen toplam kuvvete Net kuvvet_ adı verilir.