Soru 1
Örnek cevap / çözüm yolu
a) F-x Grafiğinin Çizimi:
F-x (Kuvvet - Konum) grafiğinde düşey eksen Kuvvet (F, Newton), yatay eksen ise Konum (x, metre) olarak belirlenir. Alınan yol değerlerine göre konum aralıkları ve uygulanan net kuvvetler şu şekildedir:
- 0 - 18\text{ m} aralığında: Kuvvet F = +60\text{ N}
- 18 - 33\text{ m} aralığında (18 + 15 = 33\text{ m}): Kuvvet F = +90\text{ N}
- 33 - 51\text{ m} aralığında (33 + 18 = 51\text{ m}): Fren kuvveti F = -120\text{ N}
- 51 - 59\text{ m} aralığında (51 + 8 = 59\text{ m}): Fren kuvveti F = -30\text{ N}
Çizim Detayları:
- x = 0 ile x = 18\text{ m} arasında +60\text{ N} değerinde yatay çizgi çizilir.
- x = 18 ile x = 33\text{ m} arasında +90\text{ N} değerinde yatay çizgi çizilir.
- x = 33 ile x = 51\text{ m} arasında -120\text{ N} değerinde (yatay eksenin altında) çizgi çizilir.
- x = 51 ile x = 59\text{ m} arasında -30\text{ N} değerinde yatay çizgi çizilir.
Kısa cevap
F-x grafiğinde düşey eksene F\text{ (N)}, yatay eksene x\text{ (m)} yazılır. Konum aralıklarına göre sırasıyla 0-18\text{ m} için 60\text{ N}, 18-33\text{ m} için 90\text{ N}, 33-51\text{ m} için -120\text{ N} ve 51-59\text{ m} için -30\text{ N} sabit değerleri basamaklı grafik olarak gösterilir.
Soru 2
Örnek cevap / çözüm yolu
b) İş İçin Matematiksel Model ve Hesaplama:
Kuvvet-konum (F-x) grafiğinin altında kalan alan, yapılan işi (W) verir. Pozitif kuvvetlerin altında kalan alan pozitif işi, fren kuvvetlerinin (negatif kuvvet) alanları ise negatif işi ifade eder.
Matematiksel Model:
Her Aralık İçin Yapılan İş:
- W_1 = F_1 \cdot \Delta x_1 = 60\text{ N} \cdot 18\text{ m} = 1080\text{ J}
- W_2 = F_2 \cdot \Delta x_2 = 90\text{ N} \cdot 15\text{ m} = 1350\text{ J}
- W_3 = F_3 \cdot \Delta x_3 = (-120\text{ N}) \cdot 18\text{ m} = -2160\text{ J}
- W_4 = F_4 \cdot \Delta x_4 = (-30\text{ N}) \cdot 8\text{ m} = -240\text{ J}
Toplam Net İş:
Kısa cevap
Yapılan net işin matematiksel modeli W_{net} = \sum F_i \cdot \Delta x_i bağıntısıdır. Grafikte alanlar toplanarak net iş W_{net} = 1080 + 1350 - 2160 - 240 = 30\text{ J} olarak bulunur.
Kitapta kolayca gezin
← Önceki sayfa: 186 · 
Fizik Ders Kitabı cevapları · Sonraki sayfa: 188 →