İçeriğe geç

11. sınıf · Fizik · 7. hafta (26-30 Ekim 2026)

Newton’ın Hareket Yasalarının Uygulamaları: Sürtünme Kuvveti, Eğik Düzlem ve Bağlı Sistemler (Atwood Düzeneği): çalışma kâğıdı

12 soru. Yazdırmak için PDF'i indirin; cevaplı sürüm öğretmenler için.

PDF indir Cevaplı PDF Konu özeti
DERS KUTUSUDERSKUTUSU.COM
ÇALIŞMA KÂĞIDICEVAPLI
11. Sınıf · Fizik · 7. Hafta
Ad Soyad:Sınıf / No:Tarih:

Newton’ın Hareket Yasalarının Uygulamaları: Sürtünme Kuvveti, Eğik Düzlem ve Bağlı Sistemler (Atwood Düzeneği)

Statik ve kinetik sürtünme kuvvetlerinin özelliklerini karşılaştırarak yatay, düşey ve eğik düzlemde sürtünme kuvvetini hesaplar. · Sürtünmeli ve sürtünmesiz eğik düzlem üzerindeki cisimlerin serbest cisim diyagramlarını çizerek ivmelerini bulur. · İple birbirine bağlı kütle sistemlerinde (Atwood düzeneği, masadan sarkan cisimler) ortak ivmeyi ve ip gerilme kuvvetlerini hesaplar.

HATIRLAYALIM
  • Duran bir cisme uygulanan kuvvet fs,max = ks · N değerini aşmadıkça cisim hareket etmez ve statik sürtünme uygulanan kuvvete eşittir (fs = F).
  • Eğik düzlemde hareket ivmesi (sürtünmesizde a = g · sin α, sürtünmelide a = g · (sin α ∓ k · cos α)) cismin kütlesinden (m) bağımsızdır.
1Eşleştirme

Dinamik sistemlerdeki kuvvet ve ivme bağıntılarını fiziksel anlamlarıyla eşleştiriniz.

fs,max = ks · NStatik eşik sınırıa = g · sin αSürtünmesiz eğik ivmeg(sin α - k cos α)Sürtünmeli iniş ivmesiN = FyatayDüşey duvar tepkisi
c1. fs,max = ks · N
a2. a = g · sin α
b3. a = g · (sin α - k · cos α)
a)Sürtünmesiz eğik düzlemde serbest bırakılan cismin kütleden bağımsız ivmesi
b)Sürtünmeli eğik düzlemde aşağı doğru hızlanan cismin hareket ivmesi
c)Duran bir cismi harekete geçirmek için aşılması gereken en büyük statik sürtünme
2Doğru mu, yanlış mı?

Sürtünme kuvveti, eğik düzlem ve bağlı sistemlerle ilgili ifadelerden doğru olanlara D, yanlış olanlara Y yazınız.

fs,max > fkStatik > Kinetik sürtünmeKütle BağımsızEğik düzlem ivmesiAtwood İvmesiEşit büyüklükte ortak aDüşey DuvarNormal kuvvet N = F
DY
Aynı yüzeyde maksimum statik sürtünme kuvveti kinetik sürtünme kuvvetinden büyüktür.✓
Sürtünmesiz eğik düzlemde 2m kütleli cismin ivmesi m kütleli cismin ivmesinin iki katıdır.✓
Atwood düzeneğinde birbirine bağlı iki kütle eşit büyüklükte ivmeyle zıt yönlerde hareket eder.✓
Düşey duvara yatay F kuvvetiyle bastırılan cisimde yüzeyin tepki kuvveti cismin ağırlığına eşittir.✓
3Çoktan seçmeli

Görseldeki yatay düzlemde duran 5 kg kütleli sandıkla yüzey arasındaki statik sürtünme katsayısı ks = 0,4’tür. Sandığa yatay 15 N kuvvet uygulanırsa sürtünme kuvveti kaç N olur? (g = 10 m/s2)

DURGUN SANDIKTA STATİK SÜRTÜNME ANALİZİVerilenler: m = 5 kg, ks = 0,4N = 50 N => fs,max = 0,4 · 50 = 20 NUygulanan Kuvvet: F = 15 N15 N < 20 N (Durur) => fs = 15 N
  1. A15 N
  2. B20 N
  3. C5 N
  4. D0 N
4Kısa cevap

Sürtünmeli bir eğik düzlemin alt ucundan yukarı doğru fırlatılan bir cismin çıkış ivmesi neden dönüşteki iniş ivmesinden daha büyüktür?

SÜRTÜNMELİ EĞİK DÜZLEMDE ÇIKIŞ VE İNİŞ İVMELERİYukarı Çıkış (Yavaşlama): a_çıkış = g · (sin α + k · cos α) -> Daha BüyükAşağı İniş (Hızlanma): a_iniş = g · (sin α - k · cos α) -> Daha Küçük
Çıkışta ağırlığın paralel bileşeni (G_x) ile sürtünme.
5Çoktan seçmeli

Görseldeki sürtünmesiz yatay masada duran m1 = 3 kg kütleli takoz, makaradan sarkan m2 = 2 kg kütleli cisme iple bağlıdır. Sistem serbest bırakıldığında ip gerilmesi T kaç N olur? (g = 10 m/s2)

YATAY MASA VE SARKAN KÜTLE SİSTEMİSistem: m1 = 3 kg (Masa), m2 = 2 kgFnet = 20 N => a = 20 / 5 = 4 m/s²İp Gerilmesi (m1 Üzerinden)T = m1 · a = 3 · 4 = 12 N
  1. A12 N
  2. B20 N
  3. C15 N
  4. D8 N
6Tabloyu tamamla

Verilen dinamik sistemlerdeki ivme ve ip gerilmesi değerlerini (g = 10 m/s2, sin 37° = 0,6, cos 37° = 0,8) hesaplayarak tamamlayınız.

Dinamik SistemVerilen Büyüklüklerİstenen Hesaplama Sonucu
Sürtünmeli Eğik Düzlem (İniş)α = 37°, k = 0,25, m = 4 kga = 10 · (0,6 - 0,25 · 0,8) = 4 m/s2
Atwood Makara Düzeneğim1 = 6 kg, m2 = 4 kg (Sürtünmesiz)Ortak ivme a = (60 - 40) / 10 = 2 m/s2
Atwood İp Gerilmesim1 = 6 kg, m2 = 4 kg, a = 2 m/s2İp gerilmesi T = 4 · (10 + 2) = 48 N
Düşey Duvar Takozum = 2 kg, k_s = 0,5, yatay F = 50 Nf_s,max = 25 N >= 20 N (Kaymaz, f_s = 20 N)
7Sıralama

Görseldeki Atwood düzeneğinde m1 = 8 kg ve m2 = 2 kg kütleli cisimlerin ortak ivmesini ve ip gerilmesini (T) bulma adımlarını sırasına diziniz.

1. AğırlıklarG1 = 80 N, G2 = 20 N2. Net KuvvetFnet = 80 - 20 = 60 N3. Ortak İvmea = 60 / 10 = 6 m/s²4. İp GerilmesiT = 20 + 2·6 = 32 N
  1. 1Kütlelerin ağırlıklarını G1 = 80 N ve G2 = 20 N olarak belirleme
  2. 2Sisteme etki eden net dış kuvveti Fnet = 80 - 20 = 60 N olarak yazma
  3. 4m2 kütlesi için T - 20 = 2 · 6 denklemini kurarak T = 32 N değerini bulma
  4. 3a = 608 + 2 = 6 m/s2 bağıntısıyla sistemin ortak ivmesini hesaplama
8Boşluk doldurma

Cümlelerdeki boşlukları kutudaki kavramlarla tamamlayınız.

EĞİK DÜZLEM TEPKİSİ VE BAĞLI SİSTEM ÖZELLİKLERİYüzeye dik tepki: N = m · g · cos α | İp gerilmeleri iç kuvvettir.Sürtünmeli eğik düzlemde çıkış süresi iniş süresinden daha kısadır.
inişipcos αtan α
  1. Eğik düzlem üzerindeki m kütleli cismin yüzeye dik tepki kuvveti N = m · g · cos α bağıntısıyla hesaplanır.
  2. Birbirine iple bağlı kütle sistemlerinde bütüncül denklem yazılırken ip gerilmeleri iç kuvvet olduğundan birbirini götürür.
  3. Sürtünmeli eğik düzlemde yukarı fırlatılan cismin çıkış süresi, dönüşteki iniş süresinden daha kısadır.
9Eşleştirme

Eğik düzlem ve bağlı sistem büyüklüklerini karşılıklarıyla eşleştiriniz.

Gx = mg sin αParalel kaydırıcı bileşenGy = mg cos αYüzeye dik bileşen (N)g(sin α + k cos α)Yukarı çıkış yavaşlamam2·g < T < m1·gAtwood ip gerilme aralığı
c1. Gx = m · g · sin α
a2. Gy = m · g · cos α
b3. a = g · (sin α + k · cos α)
a)Ağırlığın eğik düzleme dik olan ve normal kuvveti dengeleyen bileşeni
b)Sürtünmeli eğik düzlemde yukarı doğru fırlatılan cismin yavaşlama ivmesi
c)Ağırlığın eğik düzleme paralel ve aşağı yönlü kaydırıcı bileşeni
10Doğru mu, yanlış mı?

Sürtünme ve dinamik uygulamalarıyla ilgili ifadelerden doğru olanlara D, yanlış olanlara Y yazınız.

DY
Sürtünme kuvvetinin büyüklüğü sürtünen yüzeylerin alanına değil, yüzeyin cinsine (k) ve normal kuvvete (N) bağlıdır.✓
Sürtünmeli eğik düzlemde tan α <= ks ise serbest bırakılan cisim kaymadan dengede kalır.✓
Atwood düzeneğinde asılı kütleler birbirine eşitse (m1 = m2) ip gerilmesi sıfır olur.✓
Hareket yönüyle aynı yönde olan net kuvvet cismi hızlandırır, zıt yönde olan net kuvvet ise yavaşlatır.✓
11Şifreli kelime

İpuçlarına karşılık gelen kavramları yazarak anahtar kelimeyi bulunuz.

Sabit makaranın iki yanına asılı kütlelerden oluşan düzenek (6 harf)ATWOOD
Cismin hareket durumunu koruma eğilimi olan Newton’ın 1. yasası (11 harf)EYLEMSİZLİK
Yüzeyin cisme dik doğrultuda uyguladığı tepki kuvveti (6 harf)NORMAL
Bağlı sistemlerde ip boyunca oluşan ve cismi çeken iç kuvvet (7 harf)GERİLME
Hareket hâlindeki cisme etki eden sabit değerli sürtünme türü (7 harf)KİNETİK

Turuncu kutulardaki harfler yukarıdan aşağıya: DENGE

12Açık uçlu

Birbirine iple bağlı kütle sistemlerinde ortak ivme (a) ve ip gerilmesi (T) bulunurken uygulanan ‘iki adımlı çözüm

1. adımda F_net(sistem) = m_toplam · a ile ortak ivme bulunur.