Hooke Yasası ile İlgili 9 Soru Örneği
1. Kuvvet (F) ile uzunluktaki artış (x) arasındaki ilişkiyi gösteren grafik aşağıdaki resimde verilmiştir. Grafiğe göre yay sabiti kaçtır?
Pembahasan
Rumi Hooke yasası :
k = F / x
Bilgi:
F = kuvvet (uluslararası birimi Newton'dur, kısaltması N'dir)
k = yay sabiti (uluslararası birimi Newton/metre, kısaltması N/m)
x = uzunluktaki artış (uluslararası birim metredir, kısaltması m'dir)
1. Her birinin kütlesi 200 gram olan A ve B topları, tam esnek bir şekilde çarpışıyor. Çarpışmadan önce A topu 10 m/s hızla hareket ediyorsa ve B topu hareketsiz ise, çarpışmadan sonra A ve B toplarının hızları ne olur?
Pembahasan
Bilinen :
A topunun kütlesi (m)A) = 200 gram = 0,2 kg
B topunun kütlesi (m)B) = 200 gram = 0,2 kg
Çarpışmadan önce A topunun hızı (vA) = 10 m/s
Çarpışmadan önce B topunun hızı (vB) = 0
1. Kütlesi 30 gram olan ve saniyede 30 m hızla hareket eden bir mermi, durmakta olan 1 kg kütleli bir tahta bloğa çarpıyor. Mermi bloğun içine saplanmışsa, bloğun hızını belirleyin!
Pembahasan
Bilinen :
Merminin kütlesi (m)1) = 30 gram = 0,03 kg
Bloğun kütlesi (m)2) = 1 kilo
Merminin ilk hızı (v1) = 30 m/s
Bloğun ilk hızı (v2) = 0 (sabit blok)
Soruldu : Çarpışmadan sonra merminin ve bloğun hızı (v')
Kısmen elastik çarpışmalara 3 örnek
1. 500 gramlık bir cisim 10 m/s hızla, 200 gramlık bir cisim ise 12 m/s hızla hareket etmektedir. İki cisim birbirine doğru hareket ederken çarpışırlar. Çarpışmadan sonra 500 gramlık cismin hızı 6 m/s ise, 200 gramlık cismin hızı nedir?
Pembahasan
Bilinen :
Nesne 1'nin kütlesi (m)1) = 500 gram = 0,5 kg
Nesne 2'nin kütlesi (m)2) = 200 gram = 0,2 kg
Nesne 1'nin ilk hızı (v1) = -10 m/s
Nesne 2'nin ilk hızı (v2) = 12 m/s
1 numaralı cismin son hızı (v1') = 6 m/s
Doğrusal Momentum Sorularına İlişkin 8 Örnek
1. Kütlesi 1 kg olan bir cisim, saniyede 10 m hızla hareket etmektedir. Moment Nesne şudur…
Pembahasan
Bilinen :
Kütle (m) = 1 kg
Hız (v) = 10 m/s
Soruldu : doğrusal momentum (p)
Cevab :
Momentum formülü: p = mv
Açıklama: p = momentum, m = kütle, v = kecepatan.
Bir cismin momentumu şöyledir:
p = mv = (1)(10) = 10 kg m/s2
İvme ve Dürtü Sorularına İlişkin 11 Örnek
1. Kütlesi 0,2 kg olan bir top, yatay olarak 10 m/s hızla fırlatılıyor ve duvara çarptıktan sonra aynı hızla geri sekerek duvara çarpıyor. Topun momentumundaki değişim nedir?
Pembahasan
Mekanik Enerjinin Korunumu Yasası ile İlgili 16 Örnek Soru
Serbest düşme hareketinde mekanik enerjinin korunumu yasası
1. Kütlesi 2 kg olan bir hindistan cevizi 6 metre yükseklikten serbest düşüş yapıyor. Hindistan cevizi yere ulaştığında sahip olduğu kinetik enerji… g = 10 m/s²2
Pembahasan
Bilinen :
Hindistan cevizinin kütlesi (m) = 2 kg
Yükseklik (h) = 6 metre
Yerçekimi ivmesi (g) = 10 m/s2
Soruldu : kinetik enerji (EK)
Güçle ilgili sorulara 2 örnek
Güç, işin yapılma hızıdır. çaba veya belirli bir zaman aralığında yapılan çabalar.
Metametrik olarak güç, harcanan çabanın zamana oranıdır.
P = E / t
Açıklama: P = güç (birim Joule/saniye), W = iş (Joule) ve t = zaman aralığı (saniye)
Bu denkleme dayanarak, yapılan işin hızı ne kadar yüksekse gücün de o kadar yüksek olacağı, bunun tersine, yapılan işin hızı ne kadar düşükse gücün de o kadar düşük olacağı sonucuna varılabilir.
Güç, skaler bir niceliktir. Gücün uluslararası birim sistemi joule/saniyedir. Joule/saniye = watt (kısaltması W), James Watt'ın onuruna adlandırılmıştır.
İngiliz güç birimi sistemi saniyede 1 pound-foot-force'tur. Bu birim pratik amaçlar için çok küçüktür, bu nedenle daha büyük bir birim olan beygir gücü (kısaltması hp) kullanılır. 1 beygir gücü = saniyede 550 pound-foot-force = 764 watt = ¾ kilovat.
1. Bir yaya 2 kg yük verilmiş ve dikey olarak bir sehpaya asılmıştır. Eğer yay 4 cm uzarsa, değişim ne olur? potansiyel enerji Yayın elastik kuvveti… g = 10 m/s2
Pembahasan
Bilinen :
Yükün kütlesi (m) = 2 kg
Yerçekimi ivmesi (g) = 10 m/s2
Yük ağırlığı (w) = mg = (2)(10) = 20 Newton
Yayın uzunluğundaki artış (x) = 4 cm = 0,04 metre
Soruldu : Yayın elastik potansiyel enerjisi
1. Kütlesi 1 kg olan bir cisim, 10 metre yükseklikten yere düşene kadar serbest düşüş yapıyor. Belirleyin:
(a) Yerçekimi kuvvetinin cisim üzerinde yaptığı iş
(b) Değişiklikler potansiyel enerji yer çekimi
Yerçekimi ivmesi (g) = 10 m/s2
Pembahasan
Bilinen :
Nesnenin kütlesi (m) = 1 kg
Yükseklik (h) = 10 metre
Yerçekimi ivmesi (g) = 10 m/s2
Cevap :
(a) Yerçekimi kuvveti tarafından yapılan iş
Bir cisim serbestçe düşerken, cismin hareket yönü aşağı doğrudur ve cisme etki eden yerçekimi kuvvetinin (cismin ağırlığı) yönü de aşağı doğrudur. Aynı yönde oldukları için, yerçekimi kuvvetleri çakışır veya 0°'lik bir açı oluşturur.o Nesnenin hareket yönüyle birlikte. Cos 0 = 1 ve 1 ile çarpılan her sayı o sayıyla aynıdır, bu nedenle cos 0'ın iş formülüne dahil edilmesine gerek yoktur.
İş formülü W = F s'dir; burada W = iş, F = kuvvet ve s = yer değiştirmedir. Bu probleme uyarlandığında, iş formülü W = wh = mgh şeklini alır; burada W = iş, w = yerçekimi, h = cismin yüksekliğindeki değişim, m = cismin kütlesi ve g = yerçekimi ivmesidir.
Dolayısıyla yerçekiminin yaptığı iş şöyledir:
W = wh = mgh = (1)(10)(10) = 100 Joule