Düzgün Çembersel Hareket ve Merkezcil Kuvvet
12.1.1.1. Düzgün çembersel hareketi açıklar. · 12.1.1.2. Düzgün çembersel harekette merkezcil kuvvetin bağlı olduğu değişkenleri analiz eder.
- Sabit süratle çembersel yörüngede dolanan cismin hız büyüklüğü değişmez ancak hız vektörünün yönü sürekli değişir.
- Periyot (T) bir tam tur için geçen süre (s), frekans (f) birim zamandaki tur sayısıdır (s−1); aralarında T · f = 1 bağıntısı vardır.
- Hızın yön değişiminden doğan merkezcil ivme yörünge merkezine doğrudur; büyüklüğü a = v²r veya a = ω2r formülüyle hesaplanır.
Görseldeki çembersel hareket büyüklüklerini sağ sütundaki fiziksel tanımlarıyla eşleştiriniz.
Görseldeki hız ve ivme vektör ilişkilerine göre yargılardan doğru olanlara D, yanlış olanlara Y işaretleyiniz.
| D | Y | |
| Düzgün çembersel harekette cismin sürati sabit olduğundan çizgisel ivmesi sıfırdır. | ✓ | |
| Merkezcil ivme vektörü her an yörünge merkezine doğru yönelmiştir. | ✓ | |
| Çizgisel hız büyüklüğü v = ω · r bağıntısıyla hesaplanır. | ✓ | |
| Periyot ile frekansın çarpımı daima 1 değerine eşittir. | ✓ |
Görseldeki r yarıçaplı dairesel yörüngede sabit süratle dolanan cismin K noktasından geçerken çizgisel hız, merkezcil ivme ve merkezcil kuvvet vektörlerinin yönleri aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir?
- AHız yörüngeye teğet, ivme ve kuvvet çember merkezine doğrudur.
- BHız, ivme ve kuvvetin üçü de çember merkezine yönelmiştir.
- CHız merkeze doğru, ivme ve kuvvet yörüngeye teğettir.
- DHız ve ivme teğet, kuvvet ise çember dışına doğrudur.
Görseldeki dairesel düzenekte periyodu 4 saniye olan cismin frekansını birimiyle yazınız.
Düzgün çembersel harekette kullanılan büyüklükleri inceleyerek tablodaki boş hücreleri tamamlayınız.
| Fiziksel Büyüklük | Sembol | SI Birimi |
|---|---|---|
| Periyot | T | Saniye (s) |
| Frekans | f | Hertz (s−1) |
| Açısal hız | ω | Radyan/saniye (rad/s) |
| Merkezcil ivme | a | Metre/saniye2 (m/s2) |
Görselde verilen özdeş kütleli cisimlerin merkezcil kuvvetlerini (F = m · ω2 · r) en büyükten en küçüğe doğru 1'den 4'e kadar sıralayınız.
- 4ω açısal hızında r yarıçapında dolanan N cismi
- 3ω açısal hızında 2r yarıçapında dolanan M cismi
- 1ω açısal hızında 4r yarıçapında dolanan K cismi
- 22ω açısal hızında r yarıçapında dolanan L cismi
Sabit açısal hızla dönen bir platformda yarıçap 2 katına çıkarılırsa merkezcil ivme nasıl değişir?
Görseldeki hareket ipuçlarından yararlanarak bulmacayı çözünüz. Turuncu anahtar kutulardaki harflerle şifrelenmiş dinamik terimini bulunuz.
Turuncu kutulardaki harfler yukarıdan aşağıya: KUVVET
Yatay düzlemde bir ipin ucunda döndürülen taşın ipi aniden koparsa taş hangi doğrultuda hareketine devam eder?
Görseldeki virajlı yolda sabit süratle ilerleyen aracın kaymadan güvenle dönebilmesini sağlayan merkezcil kuvveti oluşturan temel etki aşağıdakilerden hangisidir?
- ATekerlekler ile yol yüzeyi arasındaki sürtünme kuvveti
- BAracın motorunun ürettiği ileri çekiş kuvveti
- CAraca etki eden havanın kaldırma kuvveti
- DAracın yer çekimine karşı uyguladığı tepki kuvveti
Görseldeki fiziksel bağıntıları temsil ettikleri hareket formülleriyle eşleştiriniz.
Çembersel hareketin dinamik ilkeleriyle ilgili yargılardan doğru olanlara D, yanlış olanlara Y işaretleyiniz.
| D | Y | |
| Düzgün çembersel hareket yapan bir cismin hız vektörü ile ivme vektörü daima birbirine diktir. | ✓ | |
| Yarıçap vektörü merkezden cisme, merkezcil kuvvet vektörü ise merkez doğrultusundadır. | ✓ | |
| Bir cismin açısal hızı artırıldığında çizgisel hızının büyüklüğü kesinlikle azalır. | ✓ | |
| Virajı dönen bir arabada hissedilen savrulma hissi eylemsizlik etkisidir. | ✓ |