4. SIRA SİZDE
Soru: Özdeş iki yaydan K yayına 2m, L yayına ise 3m kütlesi bağlanarak kütlelerin dengeye gelmesi bekleniyor.
Buna göre K ve L yaylarında oluşturulan atmaların vₖ ve vₗ hız büyüklükleri arasındaki ilişki nedir?
Cevap: Atma hızı, yayı geren kuvvete (gerilme kuvvetine) bağlıdır. Yayın gerilme kuvveti F = m * g formülüyle hesaplanır.
- K yayı için gerilme kuvveti: Fₖ = 2m * g
- L yayı için gerilme kuvveti: Fₗ = 3m * g
Atmanın yay üzerindeki hızı, v = √(F/μ) formülü ile hesaplanır (μ = birim uzunluğa düşen kütle).
Gerilme kuvveti arttıkça yay üzerindeki atma hızı da artar.
L yayı daha büyük bir kütleye sahip olduğu için gerilme kuvveti Fₗ > Fₖ olur.
Bu durumda atma hızı için vₗ > vₖ olacaktır.
5. SIRA SİZDE
Soru: Esnek bir yay F kuvvetiyle gerilerek yay üzerinde oluşturulan baş yukarı atma v büyüklüğündeki hızla ilerlemektedir.
Buna göre atmanın v hız büyüklüğünü artırmak için:
I. F kuvvetinin büyüklüğünü artırmak
II. Aynı uzunlukta aynı maddeden yapılmış daha kalın yay kullanmak
III. Atmanın genliği artırmak
işlemlerinden hangileri tek başına yapılmalıdır? Nedeniyle açıklayınız.
Cevap: Atmanın yay üzerindeki hızı v = √(F/μ) bağıntısıyla hesaplanır.
I. F kuvvetinin büyüklüğünü artırmak:
- Doğru. Gerilme kuvveti arttıkça atma hızı da artar.
II. Aynı uzunlukta aynı maddeden yapılmış daha kalın yay kullanmak:
- Yanlış. Kalın yay kullanıldığında μ (birim uzunluğa düşen kütle) artar.
- Denkleme göre μ artarsa hız azalır.
III. Atmanın genliği artırmak:
- Yanlış. Genlik atmanın enerjisini etkiler, ancak yay üzerindeki hızını değiştirmez.
Sonuç:
Atmanın hızını artırmak için yalnızca I. seçenek uygulanmalıdır.