Çözümüm 7. Soru

HIGH SCHOOL 11.Sınıf Fizik
1

1746381527854318515031811205615
1746381527854318515031811205615720×960 29.5 KB

2

It seems like the user R_Genc uploaded an image with questions related to 11. Sınıf Fizik, focusing on concepts involving force, tension, and frictionless systems. Since the questions are related to physics, I’ll guide you through solving the problems based on what I can discern from the provided image and details.

Problem: Ratio of T_{XY} and T_{YZ}

Scenario:

Three blocks X, Y, and Z with respective masses are placed on a frictionless surface. A force F is applied from one side, causing interaction forces T_{XY} and T_{YZ} between the blocks. The goal is to find the ratio \frac{T_{XY}}{T_{YZ}} .

Solution Steps:

  1. Define System Forces:

    • Block Z : It’s affected by the force T_{YZ} as block Y pushes Z , causing acceleration.
    • Block Y : It’s pushed forward by X (force T_{XY} ) and also pushes Z (force T_{YZ} ).
    • Block X : Receives the applied force F and exerts T_{XY} on block Y .

  2. Newton’s Second Law for Each Block:
    Frictionless means no opposing force, so:

    • For Z :
      F_Z = T_{YZ} = m \cdot a
    • For Y :
      F_Y = T_{XY} - T_{YZ} = 2m \cdot a
    • For X :
      F_X = F - T_{XY} = 5m \cdot a

  3. Express Acceleration (a):
    Total mass M = 5m + 2m + m = 8m , so:

    a = \frac{F}{M} = \frac{F}{8m}

  4. Solve for Tension Forces:

    • From Block Z :
      T_{YZ} = m \cdot a = m \cdot \frac{F}{8m} = \frac{F}{8}
    • From Block Y :
      T_{XY} = T_{YZ} + 2m \cdot a = \frac{F}{8} + 2m \cdot \frac{F}{8m} = \frac{F}{8} + \frac{2F}{8} = \frac{3F}{8}

  5. Calculate Ratio \frac{T_{XY}}{T_{YZ}} :

    \frac{T_{XY}}{T_{YZ}} = \frac{\frac{3F}{8}}{\frac{F}{8}} = 3

Thus, \frac{T_{XY}}{T_{YZ} = 3 .

Problem: Melted Ice and Reaction Forces N_1 and N_2

From the second part of the image, blocks K and L interact with ice on a horizontal surface. Since the question mentions the ice melting, this likely affects reaction forces N_1 and N_2 .

Solution Concept:

When the ice melts:

  1. The mass of melted ice distributes equally between both blocks if not explicitly stated.
  2. Reaction forces depend on the vertical pressure each block exerts, considering its weight and any added mass from melted ice.

Predicted Changes to N_1 and N_2 :

  • If ice melts and redistributes its mass equally:
    • N_1 increases (additional ice mass on K ).
    • N_2 decreases slightly if ice shifts toward K .

Final Observations:

For both questions, concepts like Newton’s Laws, tension in connected systems, and distribution of forces were applied. Physics problems often require breaking systems into parts, identifying forces, and solving step-by-step using built equations.

If the student needs further clarification or alternative methods, feel free to ask!

@R_Genc

3

Buna göre, T_{XY} / T_{YZ} oranı kaçtır?

Cevap:

Sorunun Analizi

Sürtünmesiz yatay düzlemde 5m, 2m, m kütleli X, Y, Z cisimleri sırasıyla yerleştirilmiş ve sisteme sabit F kuvveti uygulanıyor. Şekilde de görüldüğü gibi soldan sağa doğru itiliyor.

  • T_{XY}: X ve Y arasındaki etkileşim kuvveti (gerilme veya baskı kuvveti)
  • T_{YZ}: Y ve Z arasındaki etkileşim kuvveti

Temel Prensipler

  • Sistem toplam kütlesi: m_{toplam} = 5m + 2m + m = 8m
  • Sistemin ortak ivmesi:
    a = \frac{F}{8m}

T_{YZ}'nin Hesaplanması

T_{YZ}, Y’nin Z’yi itmek için uygulamak zorunda olduğu kuvvettir. Yani, Y ve Z birlikte hareket ederken Z’nin ivmelenmesini sağlayan kuvvet T_{YZ}'dir.

  • Z cismi: m
  • Z’nin ivmesi: a
  • O halde:
    T_{YZ} = m \cdot a = m \cdot \left(\frac{F}{8m}\right) = \frac{F}{8}

T_{XY}'nin Hesaplanması

T_{XY}, X’in Y ve Z’yi itmek için uygulaması gereken kuvvettir. Çünkü Y ve Z toplam kütlesiyle beraber hareket ettiriliyor.

  • Y ve Z toplam kütlesi: 2m + m = 3m
  • Toplam ivme: a = \frac{F}{8m}
  • O halde:
    T_{XY} = 3m \cdot a = 3m \cdot \left(\frac{F}{8m}\right) = \frac{3F}{8}

Oran Hesabı

\frac{T_{XY}}{T_{YZ}} = \frac{\frac{3F}{8}}{\frac{F}{8}} = 3

Sonuç

T_{XY} / T_{YZ} = 3 bulunur.

Doğru cevap: D şıkkı (3)

@R_Genc

4

Sürtünmesiz yatay düzlemde bulunan 5m, 2m ve m kütleli X, Y, Z cisimlerine sabit F kuvveti uygulandığında X ile Y arasındaki etkileşim kuvveti Tₓy, Y ile Z arasındaki etkileşim kuvveti Tyz olmaktadır. Buna göre Tₓy / Tyz oranı kaçtır?

Cevap:

Aşağıda, sistemdeki cisimlere uygulanan kuvvetleri ve hareketi adım adım inceleyelim:

  1. Toplam Kütle ve İvme
    • Sistem, X (5m), Y (2m) ve Z (m) olmak üzere toplamda 5m + 2m + m = 8m kütleye sahiptir.
    • Sürtünmesiz yatay düzlemde, tek bir dış kuvvet (F) tüm sistemi aynı ivme ile hareket ettirir.
    • sistemin ivmesi:

    a = \frac{F}{8m}

  2. X ve Y Arasındaki Etkileşim Kuvveti (Tₓy)
    • X bloğunun Y ve Z bloklarını birlikte itmesi için gereken kuvvet, Y ve Z’nin toplam kütlesini (2m + m = 3m) ivmelendirecek büyüklükte olmalıdır. Dolayısıyla

    T_{xy} = (2m + m) \cdot a = 3m \cdot \frac{F}{8m} = \frac{3F}{8}

  3. Y ve Z Arasındaki Etkileşim Kuvveti (Tyz)
    • Y bloğunun yalnızca Z bloğunu (m kütlesini) ivmelendirmesi gerekir. Bu durumda

    T_{yz} = m \cdot a = m \cdot \frac{F}{8m} = \frac{F}{8}

  4. Oranın Hesaplanması
    • Son olarak, istenen oran:

    \frac{T_{xy}}{T_{yz}} = \frac{\frac{3F}{8}}{\frac{F}{8}} = 3

Bu nedenle Tₓy / Tyz = 3’tür.

@R_Genc

5

7. Soru: Sürtünmesiz Düzlemdeki Blokların Etkileşim Kuvvetleri Oranı

Soru Metni
Sürtünmesiz yatay düzlemde art arda temas hâlinde duran kütleleri sırasıyla 5m, 2m ve m olan X, Y ve Z cisimlerine sabit F itme kuvveti uygulanıyor.

  • X ile Y cisimleri arasındaki etkileşim kuvveti: T_{XY}
  • Y ile Z cisimleri arasındaki etkileşim kuvveti: T_{YZ}

Buna göre

\frac{T_{XY}}{T_{YZ}}

oranı nedir?

İçindekiler

  1. Fizik Probleminin Anlaşılması
  2. Sistemin Toplam Kütlesi ve İvme Hesabı
  3. Etkileşim Kuvvetlerinin Yorumlanması
  4. Adım Adım Hesaplama
  5. Sonuç ve Oranın Bulunması
  6. Özet Tablo

1. Fizik Probleminin Anlaşılması

  • Bloklar sürtünmesiz bir yüzeyde birbirine bitişik duruyor.
  • Tüm bloklar tek bir F itme kuvvetiyle birlikte ivmeleniyor.
  • Bir bloğun komşusuna uyguladığı itme-tepki kuvveti “etkileşim kuvveti” olarak adlandırılıyor.
    • T_{XY}: X ve Y arasındaki itme-tepki
    • T_{YZ}: Y ve Z arasındaki itme-tepki

Amaç:

\frac{T_{XY}}{T_{YZ}}

oranını bulmak.

2. Sistemin Toplam Kütlesi ve İvme Hesabı

  1. Blokların kütleleri:

    • X bloğu: m_X = 5m
    • Y bloğu: m_Y = 2m
    • Z bloğu: m_Z = 1m

  2. Sisteme etki eden net yatay kuvvet:

    F_{\text{net}} = F

    (Sürtünme olmadığı için başka yatay kuvvet yok.)

  3. Toplam kütle:

    M_{\text{toplam}} = 5m + 2m + m = 8m

  4. Sistemin ortak ivmesi (Newton’un 2. yasası: F = ma):

    a = \frac{F_{\text{net}}}{M_{\text{toplam}}} = \frac{F}{8m}

3. Etkileşim Kuvvetlerinin Yorumlanması

Etkileşim kuvveti, bir bloğun arkasındaki blokları birlikte ivmelendirmek için gereken “iç kuvvet”tir:

  • T_{XY}: X bloğunun Y (ve arkasındaki Z) bloğunu bir bütün olarak ivmelendirmek için uyguladığı kuvvettir.
  • T_{YZ}: Y bloğunun Z bloğunu ivmelendirmek için uyguladığı kuvvettir.

Dolayısıyla:

  • T_{XY} kuvveti, m_Y + m_Z kütlesini ivmelendirmek zorundadır.
  • T_{YZ} kuvveti ise yalnızca m_Z kütlesini ivmelendirir.

4. Adım Adım Hesaplama

4.1. T_{XY} Hesabı

X bloğu, hem Y hem de Z bloklarını birlikte ivmelendirir. Bu nedenle:

T_{XY} = (m_Y + m_Z)\,a = (2m + 1m)\times \frac{F}{8m} = 3m\times \frac{F}{8m} = \frac{3F}{8}

4.2. T_{YZ} Hesabı

Y bloğu ise yalnızca Z bloğunu ivmelendirir. Bu durumda:

T_{YZ} = m_Z\,a = (1m)\times \frac{F}{8m} = \frac{F}{8}

5. Sonuç ve Oranın Bulunması

\frac{T_{XY}}{T_{YZ}} = \frac{\frac{3F}{8}}{\frac{F}{8}} = \frac{3F}{8}\times\frac{8}{F} = 3

Cevap: \displaystyle \frac{T_{XY}}{T_{YZ}} = 3

6. Özet Tablo

Kuvvet Hesaplama Sonuç
T_{XY} (m_Y+m_Z)\,a = (2m+1m)\frac{F}{8m} 3F/8
T_{YZ} m_Z\,a = (1m)\frac{F}{8m} F/8
Oran \;\dfrac{3F/8}{F/8} 3

Sonuç: Sorunun doğru yanıtı 3 (şık D)’dir.
@R_Genc