Dürtüsel sorulara örnek

4 Örnek Anlık Soru Sorusu

1. Kütlesi 0,5 kg olan bir top, h yüksekliğinden serbest düşüş yapıyor.₁ = yerden 7,2 m yukarıda ve h yüksekliğine kadar sekiyor₂ = 3,2 m. Eğer yerçekimi ivmesi Dünya = 10 ms^-2Topa etki eden itme kuvveti şöyledir...

A. 2,0 Ns

B. 3,0 Ns

C. 10 Ns

D. 40 Ns

E. 80 Ns

Pembahasan

Bilinen :

Topun kütlesi (m) = 0,5 kg

Serbest düşüş topunun yüksekliği (h)₁) = 7,2 metre

Seken topun yüksekliği (h)₂) = 3,2 metre

Dünya'nın yerçekimi ivmesi (g) = 10 m/s²²

Soruldu Topa etki eden itme kuvveti

Cevab :

Çarpışmadan hemen önce topun hızı (v)_o)

Serbest düşme formülünü kullanarak topun yere çarpmadan hemen önceki hızını hesaplayın. Yükseklik (h) = 7,2 metre, yerçekimi ivmesi (g) = 10 m/s² verilmiştir.² ve yere çarpmadan hemen önceki son hızı sordu, bu nedenle şu formülü kullanın. v² = 2 gh

v_o² = 2(10)(7,2) = 144

v_o = 2(10)(7,2) = 12 m/s

Çarpışmadan önceki topun hızı (v)_oHız -12 m/s'dir. Negatif işaret sadece yönü belirtir.

Çarpışmanın hemen ardından topun hızı (v)_t)

Yukarı doğru dikey hareket formülünü kullanarak, topun çarpma anından hemen sonraki hızını hesaplayın. Yükseklik (h) = 3,2 metre, yerçekimi ivmesi (g) = -10 m/s² verilmiştir.²maksimum yükseklikteki son hız (v_t²) = 0 ve yere çarptıktan hemen sonraki ilk hız sorulduğu için formülü kullanın. v_t² = v_o² + 2 gh

v_t² = v_o² + 2 gh

0 = v_o² + 2 (-10)(3,2)

v_o² = 64

v_o = √64 = 8 m/s

Çarpışmadan sonra topun hızı (v)_t) 8 m/s'dir

Topa etki eden itme (I)

İtme kuvveti, itme-momentum teoremi formülü kullanılarak hesaplanır.

İtme (I) = momentumdaki değişim (Δp)

I = m (v_t - v_o) = (0,5)(8-(-12)) = (0,5)(8 + 12) = 0,5(20) = 10 Newton saniye

Doğru cevap C şıkkıdır.

2. Kütlesi 5 gram olan bir masa tenisi topu belirli bir yükseklikten serbest düşüş yapıyor (g = 10 ms).^-2Top yere çarptığında hızı 6 m/s'dir.^-1 Top yere çarptıktan hemen sonra 4 m/s hızla yukarı doğru sekiyor.^-1Topa etki eden itme kuvvetinin büyüklüğü...

A. 0,50 Ns

B. 0,25 Ns

C. 0,10 Ns

D. 0,05 Ns

E. 0,01 Ns

Pembahasan

Bilinen :

Topun kütlesi (m) = 5 gram = 0,005 kg

Topun yere çarpmadan hemen önceki hızı (v)_o) = -6 m/s

Topun yere çarptıktan hemen sonraki hızı (v)_t) = 4 m/s

Pozitif ve negatif hızlar, topun çarpışmadan önceki hız yönünün veya hareket yönünün, çarpışmadan sonraki hareket yönüne zıt olduğu anlamına gelir.

Soruldu : İtme (I)

Cevab :

İtme-momentum teoremi şunu belirtir: impuls (I) aynı ivmedeki değişim (Δp).

I = Δp = mv_t – mv_o = m (v_t - v_o)

I = (0,005)(4 – (-6)) = (0,005)(4 + 6) = (0,005)(10) = 0,05 Newton saniye

Doğru cevap D şıkkıdır.

3. Kütlesi 20 gram olan bir top v hızıyla fırlatılıyor.₁ = 4 ms^-1 sola doğru. Duvara çarptıktan sonra top v hızıyla sekerek ilerler.₂ = 2 ms^-1 Sağa doğru. Oluşan itme kuvvetinin büyüklüğü…

A. 0,24 Ns

B. 0,12 Ns

C. 0,08 Ns

D. 0,06 Ns

E. 0,04 Ns

Pembahasan

Şunlar bilinmektedir:

Topun kütlesi (m) = 20 gram = 0,020 kg

Çarpışmadan önceki topun hızı (v)_o) = -4 m/s (sola doğru)

Çarpışmadan sonra topun hızı (v)_t) = +2 m/s (sağa doğru)

v_o Yönünü v'den ayırt etmek için negatif bir işaret verilmiştir._t.

Soruldu: Impuls

Cevap :

İtme (I) = momentumdaki değişim (Δp) = mv_t – mv_o

İtme (I) = m (v_t - v_o) = 0,02 (2 – (-4))

İtme (I) = 0,02 (2 + 4) = 0,02 (6)

İtme (I) = 0,12 Newton saniye.

Doğru cevap B şıkkıdır.

4. Ağırlığı 100 gram olan bir tenis topu, herhangi bir ilk hız olmaksızın 20 cm yükseklikten yere bırakılıyor. Yere çarptıktan sonra top, saniyede 1 m hızla sekerek geri dönüyor.^-1 ve (g = 10 ms^-2Topun yaşadığı ivme değişimi...

A. 0,1 Ns
B. 0,3 Ns
C. 0,5 Ns
D. 0,8 Ns
E. 0,9 Ns

Pembahasan
Bilinen :
Topun kütlesi (m) = 100 gram = 0,1 kg
Yükseklik (h) = 20 cm = 0,2 metre
Yerçekimi ivmesi (g) = 10 m/s²
Topun yere çarptıktan hemen sonraki hızı (v)_t) = 1 m/s
Soruldu : topun momentumundaki değişim
Cevab :
Çarpışmadan önceki topun hızı (v)_o)
Serbest düşme formülünü kullanarak topun yere çarpmadan önceki hızını hesaplayın. Topun serbest düşme yüksekliği (h) = 0,2 metre, yerçekimi ivmesi (g) = 10 m/s² olarak verilmiştir.² ve topun yere çarptığı andaki hızını sordu, bu nedenle formül kullanıldı. v² = 2 gh
v² = 2 (10)(0,2) = 4
v= √4 = -2 m/s
Topun yere çarpmadan önceki hareket yönü, yere çarptıktan sonraki hareket yönünün tersi olduğu için negatif işaret verilir.
Topun momentumundaki değişim (Δp)
Δp = mv_t – mv_o = m (v_t - v_o)
Δp = (0,1)(1 – (-2)) = (0,1)(1 + 2) = (0,1)(3) = 0,3 Newton saniye
Doğru cevap B şıkkıdır.

Soru kaynağı:

Lise/Meslek Lisesi İçin Ulusal Fizik Sınavı Soruları