12. sınıf Fizik · 1. dönem 1. yazılı · 12.1.1.3
Yatay ve düşey düzlemde dönen cisimlerde ip gerilmesi, kuvvet bileşenleri, hız ve periyot hesabı.
Resmî öğrenme çıktısı
Çembersel Hareket · Düzgün Çembersel Hareket
12.1.1.3. Düzgün çembersel hareket yapan cisimlerin hareketini analiz eder.
Tavana asılı ipte yatay dönüş · 9 puan
Kütlesi 2 kg olan bir cisim, tavana bağlı 2 m uzunluğundaki ipin ucunda yatay bir çember üzerinde sabit süratle dönmektedir. İp düşeyle 37° açı yapmaktadır (sin 37° = 0,6; cos 37° = 0,8; g = 10 m/s²; π = 3).
Cisme etki eden kuvvetleri yazınız; ipteki gerilme kuvvetini ve merkezcil kuvveti hesaplayınız.
Çemberin yarıçapını, cismin çizgisel hızını ve dönme periyodunu bulunuz.
1.1 tam puan 5
Örnek çözüm
Cisme ağırlık (20 N, aşağı) ve ip gerilmesi etki eder. Düşeyde denge: T · cos 37° = m · g ⇒ T = 20 / 0,8 = 25 N. Gerilmenin yatay bileşeni merkezcil kuvvettir: F = T · sin 37° = 25 · 0,6 = 15 N.
Puanlama
1.2 tam puan 4
Örnek çözüm
r = L · sin 37° = 2 · 0,6 = 1,2 m. F = m · v² / r ⇒ 15 = 2 · v² / 1,2 ⇒ v² = 9 ⇒ v = 3 m/s. Periyot = 2πr / v = 2 · 3 · 1,2 / 3 = 2,4 s.
Puanlama
Yetersiz, yanlış, belirsiz ya da boş bırakılan cevap 0 puandır.
Düşey düzlemde döndürülen kova · 9 puan
Bir öğrenci, içi su dolu ve toplam kütlesi 0,5 kg olan küçük bir kovayı 1 m uzunluğundaki ipin ucunda düşey düzlemde döndürmektedir. Kovanın sürati 4 m/s’de sabit tutulmaktadır (g = 10 m/s²).
Kova çemberin en alt ve en üst noktalarındayken ipteki gerilme kuvvetlerini hesaplayınız.
Kovanın en üst noktadan ip gevşemeden geçebilmesi için gereken en küçük hızı bulunuz. Kova 4 m/s ile dönerken suyun dökülmemesini bu sonuca dayanarak açıklayınız.
2.1 tam puan 5
Örnek çözüm
Merkezcil kuvvet: F = 0,5 · 16 / 1 = 8 N; ağırlık 5 N. En altta merkeze yönelik net kuvvet T − m · g = F ⇒ T = 8 + 5 = 13 N. En üstte T + m · g = F ⇒ T = 8 − 5 = 3 N.
Puanlama
2.2 tam puan 4
Örnek çözüm
Sınırda T = 0: m · g = m · v² / r ⇒ v = √g · r = √10 ≈ 3,2 m/s. 4 m/s bu değerden büyüktür; en üstte ağırlık tek başına gereken merkezcil kuvveti karşılayamaz, kalan kısmı ip sağlar. Su da aynı hareketi sürdürür ve kovanın dibine bastırılır; bu yüzden dökülmez.
Puanlama
Yetersiz, yanlış, belirsiz ya da boş bırakılan cevap 0 puandır.
Puanlar sorunun kendi içindeki dağılımını gösterir; örnek kâğıtta bütün sorular birlikte 100 puana ölçeklenir.
Kâğıdın tamamını çözüp kendini puanlamak için bir kâğıt seç.
Sorular resmî sınav sorusu değildir; Unikazan tarafından Ortaöğretim Fizik Dersi Öğretim Programı’na göre örnek olarak hazırlandı. Öğrenme çıktısı metni ÖDSGM konu soru dağılım tablosundan alındı (kaynak).
Ücretsiz ön görüşme
Hemen konuşmak istersen 0432 606 02 26 veya WhatsApp
