12. sınıf Fizik · 1. dönem 1. yazılı · örnek kâğıt
Soru sayıları ÖDSGM’nin konu soru dağılımına dayanır.
Soruları çöz
Sorular ekranda tek tek gelir. Cevabını sorunun altındaki alana yaz ya da kâğıdı yazdırıp üzerinde çöz. Cevapların hesabına kaydedilir.
Kâğıdı bitir
Son sorudan sonra kâğıdı bitir. Çözümler ve puanlama anahtarı ancak o zaman açılır.
Kendini puanla
Yazdığın cevap, örnek çözümün hemen üstünde görünür. Karşılaştır ve karşıladığın ölçütleri işaretle; puanın ve konu dökümün çıkar.
Örnek Kâğıt 3 · SınavSoru 1 / 6
Düzgün Çembersel Hareket Yapan Cisimlerin Analizi · 17 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.
0 / 17 puan
Cevabını örnek çözümle karşılaştır; karşıladığın her ölçütü işaretle.
1.1 tam puan 10
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 7
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.
Araçların Emniyetli Dönüş Şartları · 17 puan
Kütlesi 1000 kg olan bir araç, düşey düzlemde çember yayı biçimindeki bir tümsekten ve sonra çukurdan 10 m/s hızla geçmektedir. Tümsek ve çukurun eğrilik yarıçapı 40 m’dir (g = 10 m/s²).
Aracın tümseğin en üst noktasında ve çukurun en alt noktasında yola uyguladığı kuvvetleri hesaplayınız.
Aracın tümseğin tepesinde yoldan ayrılmaması için en büyük hızı bulunuz. Bu hızın neden kütleye bağlı olmadığını açıklayınız.
0 / 17 puan
Cevabını örnek çözümle karşılaştır; karşıladığın her ölçütü işaretle.
2.1 tam puan 10
Örnek çözüm
Merkezcil kuvvet: m · v² / r = 1000 · 100 / 40 = 2500 N; ağırlık 10 000 N. Tümsekte merkez aşağıdadır: m · g − N = 2500 ⇒ N = 7500 N. Çukurda merkez yukarıdadır: N − m · g = 2500 ⇒ N = 12 500 N. Etki-tepki gereği araç yola da bu büyüklükte kuvvet uygular.
Puanlama
2.2 tam puan 7
Örnek çözüm
Sınırda N = 0: m · g = m · v² / r ⇒ v = √g · r = √400 = 20 m/s. Her iki taraftaki kütle sadeleştiği için sınır hız yalnızca g ve r’ye bağlıdır.
Puanlama
Yetersiz, yanlış, belirsiz ya da boş bırakılan cevap 0 puandır.
Dönme ve Dönerek Öteleme Kinetik Enerjisi · 17 puan
Aynı yükseklikteki eğik düzlemlerin tepesinden üç cisim durgun olarak bırakılıyor. Kütleleri ve yarıçapları eşit olan ince bir halka ve dolu bir disk pürüzlü düzlemde kaymadan yuvarlanıyor; aynı kütleli küçük bir blok ise sürtünmesiz düzlemde kayıyor. Enerji kayıplarını ihmal ediniz.
Yuvarlanan cismin toplam kinetik enerjisini oluşturan terimleri ve her terimin bağlı olduğu değişkenleri yazınız.
Düzlemin sonunda blok, disk ve halkanın merkez hızlarını büyükten küçüğe sıralayınız; sıralamayı enerji paylaşımıyla açıklayınız.
0 / 17 puan
Cevabını örnek çözümle karşılaştır; karşıladığın her ölçütü işaretle.
3.1 tam puan 8
Örnek çözüm
Ek = ½ · m · v² + ½ · I · ω². Birinci terim öteleme kinetik enerjisidir; kütle ve merkez hızına bağlıdır. İkinci terim dönme kinetik enerjisidir; eylemsizlik momenti ve açısal hıza bağlıdır.
Puanlama
3.2 tam puan 9
Örnek çözüm
Sıralama: blok > disk > halka. Her cismin potansiyel enerjisi kinetik enerjiye dönüşür. Blokta enerjinin tamamı ötelemeye gider. Yuvarlanan cisimlerde enerjinin bir kısmı dönmeye gider ve öteleme payı azalır. Halkanın eylemsizlik momenti daha büyük olduğundan dönme payı daha büyük, öteleme hızı daha küçüktür.
Puanlama
Yetersiz, yanlış, belirsiz ya da boş bırakılan cevap 0 puandır.
Açısal Momentum ve Tork · 17 puan
Durmakta olan yatay bir diske, merkezinden 0,5 m uzakta kenarına teğet olacak şekilde 40 N büyüklüğünde sabit bir kuvvet 3 saniye boyunca uygulanıyor. Dönme eksenindeki sürtünme ihmal ediliyor. Diskin eylemsizlik momenti 5 kg·m² olarak verilmiştir.
Diske uygulanan torku ve 3 saniye sonundaki açısal momentumu hesaplayınız.
Diskin 3 saniye sonundaki açısal hızını bulunuz. Aynı kuvvet kenara teğet değil, merkez doğrultusunda uygulansaydı açısal momentum nasıl değişirdi? Nedenini yazınız.
0 / 17 puan
Cevabını örnek çözümle karşılaştır; karşıladığın her ölçütü işaretle.
4.1 tam puan 10
Örnek çözüm
τ = F · r = 40 · 0,5 = 20 N·m. τ = ΔL / Δt ⇒ ΔL = 20 · 3 = 60 kg·m²/s. Disk durgun başladığından L = 60 kg·m²/s.
Puanlama
4.2 tam puan 7
Örnek çözüm
L = I · ω ⇒ ω = 60 / 5 = 12 rad/s. Kuvvet merkez doğrultusunda uygulansaydı kuvvetin dönme eksenine göre torku sıfır olurdu; bu durumda açısal momentum değişmezdi ve disk durmaya devam ederdi.
Puanlama
Yetersiz, yanlış, belirsiz ya da boş bırakılan cevap 0 puandır.
Açısal Momentumun Korunumu · 16 puan
Bir buz patencisi kolları açıkken kendi ekseni etrafında saniyede 2 tur dönmektedir. Patenci kollarını gövdesine çektiğinde eylemsizlik momenti ilk değerinin üçte birine düşmektedir. Buzun sürtünme etkisi ihmal ediliyor.
Patencinin açısal momentumunun neden korunduğunu yazınız ve kollar kapalıyken saniyedeki tur sayısını bulunuz.
Elif: “Açısal momentum korunduğuna göre patencinin dönme kinetik enerjisi de değişmemiştir.” diyor. Bu önermeyi orantı kurarak değerlendiriniz. Varsa enerji değişiminin kaynağını yazınız.
0 / 16 puan
Cevabını örnek çözümle karşılaştır; karşıladığın her ölçütü işaretle.
5.1 tam puan 9
Örnek çözüm
Patenciye dönme eksenine göre net dış tork etki etmediği için L sabittir: I₁ · ω₁ = I₂ · ω₂. I₂ = I₁ / 3 olduğundan ω₂ = 3ω₁; yani saniyede 2 · 3 = 6 tur döner.
Puanlama
5.2 tam puan 7
Örnek çözüm
Önerme yanlıştır. Ed = ½ · I · ω². I üçte birine inerken ω üç katına çıktığından enerji (⅓) · 3² = 3 katına çıkar. Artan enerji, patencinin kollarını çekerken kaslarının yaptığı işten gelir.
Puanlama
Yetersiz, yanlış, belirsiz ya da boş bırakılan cevap 0 puandır.
Kütle Çekim Potansiyel Enerjisi · 16 puan
Kütle çekim potansiyel enerjisinin sıfır seviyesi sonsuz uzaklık olarak alınırsa bir cismin Dünya’nın merkezinden r uzaklıktaki potansiyel enerjisi U = −G · M · m / r olur. Dünya yarıçapı R = 6,4 · 10⁶ m, yüzeyde g = 10 m/s² ve G · M = g · R² alınız.
Bu tanımda enerjinin negatif olmasının anlamını açıklayınız. Cismin Dünya’dan uzaklaşınca enerjisinin arttığını gösteriniz.
Kütlesi 100 kg olan cismi Dünya yüzeyinden merkezden 2R uzaklığa taşımak için potansiyel enerji artışını bulunuz. Sonucu m · g · h değeriyle karşılaştırıp farkın nedenini yazınız.
0 / 16 puan
Cevabını örnek çözümle karşılaştır; karşıladığın her ölçütü işaretle.
6.1 tam puan 8
Örnek çözüm
Negatif değer, cismin Dünya’ya bağlı olduğunu ve onu sonsuza götürmek için dışarıdan enerji verilmesi gerektiğini gösterir. r büyüdükçe −G · M · m / r sıfıra yaklaşır; yani daha az negatif olur ve enerji artar.
Puanlama
6.2 tam puan 8
Örnek çözüm
ΔU = −G · M · m / (2R) − (−G · M · m / R) = G · M · m / (2R) = m · g · R / 2 = 100 · 10 · 6,4 · 10⁶ / 2 = 3,2 · 10⁹ J. m · g · h = 100 · 10 · 6,4 · 10⁶ = 6,4 · 10⁹ J bunun iki katıdır. Fark, g’nin yükseldikçe azalmasındandır; m · g · h ancak yüzeye yakın küçük yüksekliklerde geçerlidir.
Puanlama
Yetersiz, yanlış, belirsiz ya da boş bırakılan cevap 0 puandır.
Örnek Kâğıt 3 · sonuç
0/ 100
Bu puan, işaretlediğin ölçütlerin toplamıdır. Gerçek sınavda puanlamayı öğretmenin yapar.
Düzgün Çembersel Hareket Yapan Cisimlerin Analizi · 1 soru
0 / 17 puan
Araçların Emniyetli Dönüş Şartları · 1 soru
0 / 17 puan
Dönme ve Dönerek Öteleme Kinetik Enerjisi · 1 soru
0 / 17 puan
Açısal Momentum ve Tork · 1 soru
0 / 17 puan
Açısal Momentumun Korunumu · 1 soru
0 / 16 puan
Kütle Çekim Potansiyel Enerjisi · 1 soru
0 / 16 puan
Soru sayıları ve öğrenme çıktıları ÖDSGM’nin 12. sınıf fizik yazılı konularından alındı. Sorular resmî sınav sorusu değildir; Unikazan tarafından örnek olarak hazırlandı. 12. sınıfta OYSS uygulanmaz; gerçek sınavın sorularını ve puanlarını okulunun zümresi belirler.
