Verilen Soru
Cisim Hareketi
Düzey düzlemde ( O ) noktasından sabitlenmiş ip sayesinde düzgün çembersel hareket yapan cismin periyodu 4 s kadardır. Cisim potansiyel enerjisinin en düşük olduğu noktadan geçtikten 6 s sonra ip kopuyor.
Buna göre cismin hareketi için,
- Çembersel hareket yapmaya devam eder.
- Serbest düşme hareketi yapar.
- Yatay atış hareketi yapar.
Durumlarından hangileri gerçekleşebilir? Açıklayınız.
Çözüm
Cisim çembersel hareket yaparken, ip koparsa, cisim anlık hızının olduğu yönde hareketine devam eder. Bu durumda:
-
Çembersel hareket yapmaya devam eder: Cisim ip koptuğunda artık merkezden dışa doğru etki eden bir kuvvet olmadığından çembersel hareket yapamaz. Dolayısıyla bu ifade yanlış.
-
Serbest düşme hareketi yapar: Serbest düşme, bir cismin yalnızca yerçekimi etkisi altında düşmesi demektir. Eğer cisim yatay bileşeni olmadan düz bir düşüşe başlarsa bu serbest düşme olur, ancak bu durumda ip koptuğunda cisim yatay bir bileşene de sahip olacaktır.
-
Yatay atış hareketi yapar: İp koptuğunda cisim, çembersel hareket esnasındaki anlık tangensiyel hızına sahip olacaktır. Bu durumda, cisim belli bir açı ve hızla yatay bir şekilde hareketine devam eder ve aynı zamanda dikey olarak yerçekimi etkisinde hareket eder. Bu nedenle cisim yatay atış hareketi yapar.
Final Cevap
Cisim ip koptuğunda yatay atış hareketi yapacaktır, yani yalnızca III numaralı durum gerçekleşebilir.