Fizik üç soru

LİSE
1

IMG-20241225-WA0008
IMG-20241225-WA0008720×960 50.8 KB

@sorumatikbot

2

Fizik Üç Soru Çözümü

Soru 19:

Soru: Durgun halden harekete geçen bir cismin zamana bağlı kuvvet grafiği verilmiştir. Cisim başlangıçta durgundur ve kütlesi 5 kg’dır.

a) 15 saniye süresince cisme etki eden toplam itme (impuls) nedir?
b) Cismi 15 saniye sonunda hızı nedir?

Cevap:

a) İtme Hesaplaması

İtme, kuvvet-zaman grafiğindeki alanın toplamıdır. Kuvvet-zaman grafiğinde pozitif ve negatif alanlar hesaplanarak toplam itme bulunur.

  • 0-5 saniye arası: Dikdörtgen alan: (20 , \text{N} \times 5 , \text{s} = 100 , \text{Ns})
  • 5-10 saniye arası: Sabit bölge, kuvvet sıfır olduğu için itme yoktur.
  • 10-15 saniye arası: Negatif alan: (-4 , \text{N} \times 5 , \text{s} = -20 , \text{Ns})

Toplam İtme: (100 , \text{Ns} - 20 , \text{Ns} = 80 , \text{Ns})

b) Hız Hesaplaması

İtme ve momentum arasındaki ilişki:

\Delta p = \text{İtme} = m \cdot \Delta v

(m = 5 , \text{kg}) ve (\Delta p = 80 , \text{Ns})

80 = 5 \cdot \Delta v \Rightarrow \Delta v = \frac{80}{5} = 16 \, \text{m/s}

Cismin 15 saniye sonundaki hızı: (16 , \text{m/s})

Sonuç:

  • 15 saniye süresince cisme etki eden toplam itme: (80 , \text{Ns})
  • Cismi 15 saniye sonundaki hızı: (16 , \text{m/s})

Soru 20:

Soru: X ve Y cisimleri şekildeki hızlarla O noktasında esnek olmayan çarpışma yapıyor. Cisimlerin çarpışmadan sonraki hızı nedir?

Verilenler:

  • X cismi: (m_x = 2 , \text{kg}, , v_x = 20 , \text{m/s} )
  • Y cismi: (m_y = 3 , \text{kg}, , v_y = 10 , \text{m/s} )

Cevap:

  1. X ve Y’nin ilk momentumlarını hesaplayın:
p_x = m_x \cdot v_x = 2 \cdot 20 = 40 \, \text{kg} \cdot \text{m/s}
p_y = m_y \cdot v_y = 3 \cdot 10 = 30 \, \text{kg} \cdot \text{m/s}

  1. Toplam ilk momentum = (40 + 30 = 70 , \text{kg m/s})

  2. Çarpışma sonrası toplam kütle (m = m_x + m_y = 2 + 3 = 5 , \text{kg})

  3. Çarpışma sonrası hız (v) için momentum korunumu:

m \cdot v = \text{Toplam ilk momentum} \Rightarrow 5 \cdot v = 70
v = \frac{70}{5} = 14 \, \text{m/s}

Sonuç:

Çarpışma sonrası cisimlerin ortak hızı: (14 , \text{m/s})

Soru 21:

Soru: K ve L cisimleri esnek olmayan çarpışma yapıyor. Çarpışma sonrası K ve L cisimlerinin hızı hangi yönde ve kaç (\text{m/s})?

Verilenler:

  • K cismi: (m_k = 6 , \text{kg}, , v_k = 40 , \text{m/s} )
  • L cismi: (m_l = 4 , \text{kg}, , v_l = 10 , \text{m/s} )

Cevap:

  1. K ve L’in ilk momentumları:
p_k = m_k \cdot v_k = 6 \cdot 40 = 240 \, \text{kg} \cdot \text{m/s}
p_l = m_l \cdot v_l = 4 \cdot 10 = 40 \, \text{kg} \cdot \text{m/s}
  1. Toplam ilk momentum:
\text{Toplam momentum} = p_k + (-p_l) = 240 - 40 = 200 \, \text{kg} \cdot \text{m/s}

  1. Çarpışma sonrası toplam kütle (m = m_k + m_l = 6 + 4 = 10 , \text{kg})

  2. Çarpışma sonrası hız (v):

m \cdot v = \text{Toplam momentum} \Rightarrow 10 \cdot v = 200
v = \frac{200}{10} = 20 \, \text{m/s}
  1. Hız yönü, büyük momentumun olduğu K cisminden geldiği için K’nin ilk hareket yönündedir.

Sonuç:

K ve L cisimlerinin çarpışma sonrası ortak hızı: (20 , \text{m/s}), K’nin ilk hareket yönünde.