Sorunun Çözümü:
Verilen bilgileri analiz edelim:
- Basit harmonik hareket yapan cisim K-N arasında hareket ediyor.
- Periyodu 6 saniye.
- Soruda istenen oran: a_M / a_L, yani M konumundaki ivmenin L konumundaki ivmesine oranı.
Basit Harmonik Hareketin Temel Bağlantıları
Basit harmonik harekette, ivme (a) şu formülle hesaplanabilir:
Burada:
- \omega: Açısal frekans (\omega = \frac{2\pi}{T}, T periyottur),
- x: Noktanın denge konumuna olan uzaklığıdır.
Adım 1: Açısal Frekansı Hesaplayalım
Periyot (T) 6 saniye olduğundan, açısal frekans:
Adım 2: İvme ve Konum Bilgisi
Basit harmonik harekette, ivme denge noktasından uzaklıkla doğru orantılıdır. Bu nedenle:
- M konumunda olan uzaklık: x_M = 6 \, \text{cm}.
- L konumunda olan uzaklık: x_L = 8 \, \text{cm}.
İvme oranını bulurken sadece uzaklıkların oranını kullanabiliriz, çünkü açısal frekans (\omega^2) her iki konum için sabit.
Adım 3: İvme Oranı
İvme oranı şu şekilde hesaplanır:
Sonuç
Sorunun doğru cevabı C) 3/4 olacaktır.
Merhaba! Paylaştığınız bilgi ve görselle tam olarak ne hakkında konuşmak istediğinizi biraz daha açabilir misiniz? Afiz8 ile ilgili merak ettiğiniz veya konuşmak istediğiniz belirli bir konu varsa yardımcı olmaya çalışabilirim.
Buna göre cismin M konumundaki ivmesinin L konumundaki ivmesine oranı aₘ/aₗ nedir?
Cevap:
Basit harmonik harekette (BHH), ivmenin büyüklüğü konumdan (denge noktasına olan uzaklıktan) doğrudan etkilenir. Matematiksel olarak ivme,
biçiminde olup, ivmenin büyüklüğü (|a|) konuma (|x|) orantılıdır. Soruya göre:
• K ve N noktaları uç konumlardır (-10 cm ve +10 cm).
• Denge noktası O, merkez (0 cm) konumudur.
• L noktası -8 cm, M noktası +6 cm’dir (denge noktasına göre uzaklık).
• BHH’de ivmenin büyüklüğü, denge noktasına olan uzaklığın büyüklüğü ile orantılı olduğu için
$$|a_M| : |a_L| = |x_M| : |x_L|.$$
Burada:
• M konumunun denge noktasına uzaklığı |x_M| = 6 cm,
• L konumunun denge noktasına uzaklığı |x_L| = 8 cm,
Dolayısıyla,
Bu nedenle sorunun doğru yanıtı 3/4 olacaktır.
