İçeriğe geç

12. sınıf · Fizik · 2. hafta (21-25 Eylül 2026)

Düzgün Çembersel Hareket Yapan Cisimlerin Hareket Analizi ve Araçların Emniyetli Dönüş Şartları: çalışma kâğıdı

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

PDF indir Cevaplı PDF
DERS KUTUSUDERSKUTUSU.COM
ÇALIŞMA KÂĞIDICEVAPLI
12. Sınıf · Fizik · 2. Hafta
Ad Soyad:Sınıf / No:Tarih:

Düzgün Çembersel Hareket Yapan Cisimlerin Hareket Analizi ve Araçların Emniyetli Dönüş Şartları

12.1.1.2. Düzgün çembersel harekette merkezcil kuvvetin bağlı olduğu değişkenleri analiz eder. · 12.1.1.3. Yatay, düşey ve eğimli zeminlerde düzgün çembersel hareket yapan cisimlerin serbest cisim diyagramlarını çizerek hareketini analiz eder.

HATIRLAYALIM
  • Yatay virajda aracın güvenle dönebilmesi için tekerlekler arasındaki sürtünme kuvveti merkezcil kuvveti karşılamalıdır: vmax = .
  • Eğimli virajda sürtünmesiz emniyetli dönüş şartı tan α = v²g · r bağıntısıyla belirlenir; araç kütlesinden bağımsızdır.
  • Düşey düzlemde çembersel harekette ip gerilmesi en alt noktada maksimum (Talt = Fm + mg), en üst noktada minimumdur (Tüst = Fm − mg).
1Eşleştirme

Görseldeki viraj modellerini sağ sütundaki emniyetli dönüş şartlarıyla eşleştiriniz.

1. Yatay VirajFs ≥ m·v² / r dengesi2. Eğimli Virajtan α = v² /(g·r)3. Düşey En AltT = Fm + mg(Maksimum)4. Düşey En ÜstT = Fm - mg(Minimum)
c1. Yatay viraj emniyeti
a2. Eğimli viraj emniyeti
d3. Düşeyde en alt nokta
b4. Düşeyde en üst nokta
a)Yolun eğim açısı ve yer çekimiyle sağlanan sürtünmesiz dönüş dengesi
b)İp gerilmesinin merkezcil kuvvetten ağırlığın çıkarılmasıyla bulunduğu yer
c)Sürtünme kuvvetinin merkezcil kuvvete eşit ya da büyük olması şartı
d)İp gerilmesinin merkezcil kuvvet ile ağırlığın toplamına eşit olduğu yer
2Doğru mu, yanlış mı?

Görseldeki viraj ve ip gerilmesi analizine göre yargılardan doğru olanlara D, yanlış olanlara Y işaretleyiniz.

Yatay Viraj DengesiFs = k·m·g = m·v² / rv_max = k·g·rEğimli Viraj DengesiN·sin α = m·v² / rN·cos α = m·g
DY
Yatay virajda güvenli dönüş için maksimum hız aracın kütlesinden bağımsızdır.✓
Düşey düzlemde dönerken ip gerilmesinin en büyük olduğu yer çemberin en üst noktasıdır.✓
Eğimli virajlarda yolun dış kenarı iç kenarına göre daha yüksek inşa edilir.✓
Viraj yarıçapı artırıldığında aracın güvenle dönebileceği maksimum hız azalır.✓
3Çoktan seçmeli

Görseldeki sürtünme katsayısı k = 0,4 olan 100 m yarıçaplı yatay viraja giren bir aracın güvenle dönebileceği maksimum sürat (g = 10 m/s2) kaç m/s'dir?

YATAY VİRAJ MAKSİMUM SÜRAT HESAP MODELİVeriler: k = 0,4 · r = 100 mg = 10 m/s² (Yer çekimi)v² = k·g·r = 0,4·10·100 = 400v_max = 400 = 20 m/s
  1. A20 m/s
  2. B10 m/s
  3. C30 m/s
  4. D40 m/s
4Kısa cevap

Görseldeki eğimli viraj modelinde güvenli dönüş hızının aracın kütlesine bağlı olup olmadığını yazınız.

EĞİMLİ VİRAJ VE KÜTLE BAĞIMSIZLIĞItan α = (m·v² / r) / (m·g) → tan α = v² / (g·r)Kütle (m) formülde sadeleştiği için emniyetli hız kütleden bağımsızdır.
tan α = v²g·r bağıntısında sadeleştiği için kütleye bağlı değildir.
5Tabloyu tamamla

Düzgün çembersel hareket yapan cisimlerin konumlarına göre kuvvet bağıntılarını inceleyerek tabloyu tamamlayınız.

Çembersel Hareket Konumuİp Gerilmesi BağıntısıMinimum / Maksimum Durum
En Alt NoktaTalt = Fmerkezcil + mgMaksimum ip gerilmesi
En Üst NoktaTüst = Fmerkezcil − mgMinimum ip gerilmesi
Yatay Hizadaki NoktaTyatay = FmerkezcilAğırlık ipe dik olduğundan katkı yapmaz
Eğimli Viraj (Sürtünmesiz)tan α = v²g·rKütleden bağımsız emniyetli dönüş
6Sıralama

Görseldeki düşey düzlemde döndürülen cismin ip gerilmelerini en büyükten en küçüğe doğru 1'den 4'e kadar sıralayınız.

1. En Alt NoktaT = Fm + mg(En büyük)2. Yatay SeviyeT = Fm(Ağırlık dik)3. Üst Ara KonumT = Fm - mg·cos θ4. En Üst NoktaT = Fm - mg(En küçük)
  1. 4Yörüngenin en üst noktasından geçerken oluşan ip gerilmesi
  2. 1Yörüngenin en alt noktasından geçerken oluşan ip gerilmesi
  3. 3Düşeyle açı yapan üst ara konumdan geçerken oluşan ip gerilmesi
  4. 2Yatay doğrultudan (merkez seviyesinden) geçerken oluşan ip gerilmesi
7Çoktan seçmeli

Görseldeki düşey dairesel rayda m kütleli cisim en üst noktadan düşmeden ancak geçebilmektedir. Bu anda rayın cisme uyguladığı tepki kuvveti (N) kaç Newton'dur?

DÜŞEY RAYDA EN ÜST NOKTADAN GEÇİŞ KRİTERİF_merkezcil = N + mg → Minimum Hızda Ray Tepkisi: N = 0Cisim ancak geçiyorsa merkezcil kuvveti sadece cismin kendi ağırlığı karşılar.
  1. A0 N
  2. B1 mg N
  3. C2 mg N
  4. D3 mg N
8Kısa cevap

Yatay bir virajda yolun sürtünme katsayısı 4 katına çıkarılırsa maksimum emniyetli sürat kaç katına çıkar?

Hız karekök ile orantılı olduğundan maksimum sürat 2 katına çıkar.
9Doğru mu, yanlış mı?

Dairesel hareket dinamikleriyle ilgili yargılardan doğru olanlara D, yanlış olanlara Y işaretleyiniz.

DY
Konik sarkaçta ip gerilmesinin düşey bileşeni cismin ağırlığını dengeler.✓
Düşey düzlemde ip gerilmesi daima sabittir ve yer çekimi ivmesinden etkilenmez.✓
Yağışlı havalarda yatay virajda sürtünme azaldığı için emniyetli hız düşer.✓
Dönen silindirde cismin düşmemesi için sürtünme katsayısının minimum değeri kütleye bağlıdır.✓
10Eşleştirme

Görseldeki dairesel hareket düzeneklerini temel fiziksel işleyişleriyle eşleştiriniz.

Konik SarkaçYatayip dairesiDöner SilindirDuvarsürtünmesiLunapark TreniDüşeyray döngüsüEğimli PistAçılıviraj yolu
b1. Konik sarkaç
d2. Döner silindir
a3. Lunapark treni
c4. Eğimli pist
a)Düşey çembersel rayda takla atan eğlence aracı
b)Yatay düzlemde çembersel hareket yapan asılı ip sistemi
c)Sürtünmesiz emniyetli dönüş sağlayan kavisli yarış yolu
d)Duvarındaki sürtünmeyle cismi düşürmeden döndüren düzenek
11Şifreli kelime

Görseldeki viraj ve dinamik ipuçlarından yararlanarak bulmacayı çözünüz. Turuncu anahtar kutulardaki harfleri birleştirerek gizli mekanik terimini bulunuz.

VİRAJLAR VE DİNAMİK EMNİYET KAVRAM PANOSUSÜRTÜNME · AÇI · RADYAN · KUVVET · AĞIRLIK · CİSİMİpuçlarını çözerek gizli dinamik terimini (6 harf) bulunuz.
Tekerlek ile yol arasında kaymayı önleyen teğetsel kuvvetSÜRTÜNME
Eğimli virajda yolun yatay zeminle yaptığı köşe derecesiAÇI
Açısal ölçü birimi olan temel trigonometrik dairesel birimRADYAN
Çembersel harekette daima merkeze doğru yönelen net etkiKUVVET
Yer çekiminin cisme uyguladığı düşey aşağı yönlü kuvvetAĞIRLIK
Dairesel yörüngede dönen kütleye sahip nesne parçasıCİSİM

Turuncu kutulardaki harfler yukarıdan aşağıya: SARKAC

12Açık uçlu

Karayolları mühendislerinin yüksek hızlı otoyol virajlarını neden içe doğru eğimli inşa ettiklerini açıklayınız.

Merkezcil kuvveti ağırlık bileşeniyle sağlayıp savrulmayı önlemek içindir.