11. Sınıf Fizik Ders Kitabı Cevapları Ata Yayınları Sayfa 165
1. Soru: 2000 kg kütleli bir araç, 30 m/s hızla hareket ederken sürücü, frene yavaşça bastığında 12 s’de, çok sert bastığında 4 s’de, duvara çarparak ise 0,3 s’de durabiliyor. Buna göre
a- frene yavaş basılmasıyla oluşan kuvveti,
Cevap: a. F = 5000 N
b- frene çok sert basılmasıyla oluşan kuvveti,
Cevap: b. F = 15.000 N
c- duvara çarpma sonucu oluşan kuvveti hesaplayınız.
Cevap: c. F = 200.000 N
Çözüm:
Kuvvet formülü: F = m * a
İvme: a = Δv / Δt
a. Yavaş fren:
a = 30 / 12 = 2.5 m/s²
F = 2000 * 2.5 = 5000 N
b. Sert fren:
a = 30 / 4 = 7.5 m/s²
F = 2000 * 7.5 = 15000 N
c. Duvara çarpma:
a = 30 / 0.3 = 100 m/s²
F = 2000 * 100 = 200000 N
2. Soru: Bir hokey oyuncusu, hokey diski üzerine 40 N sabit bir kuvveti 0,16 s uygulayarak atış yaparsa diske verdiği itme ne kadardır?
Cevap: I = 6,4 N · s
Çözüm:
İtme formülü: İtme = F * t
İtme = 40 * 0.16 = 6.4 N·s
Cevap: 6.4 N·s
3. Soru: Kütlesi 3 kg olan cisme 6 N’lık sabit bir kuvvet 10 s boyunca uygulanıyor. Cismin momentum ve hız değişimini bulunuz.
Cevap: ΔP = 60 N · s - Δv = 20 m/s
Çözüm:
Momentum değişimi:
Δp = F * t = 6 * 10 = 60 kg·m/s
Hız değişimi:
Δv = Δp / m = 60 / 3 = 20 m/s
Cevap:
Momentum değişimi: 60 kg·m/s
Hız değişimi: 20 m/s
11. Sınıf Fizik Ders Kitabı Cevapları Ata Yayınları Sayfa 166
4. Soru: Bir cisim, sabit F kuvvetinin etkisinde At süresince yol alıyor. Bu verilerle
I. uygulanan itme,
II. yapılan iş,
III. momentum değişimi
niceliklerinden hangileri hesaplanabilir?
Cevap: I ve III
Çözüm:
- Uygulanan itme: F * t ile hesaplanabilir.
- Momentum değişimi: İtme-momentum teoremine göre hesaplanabilir.
- Yapılan iş: Kuvvet ve alınan yol bilinirse hesaplanabilir.
Cevap: I ve III kesin hesaplanabilir, II için yol bilgisi gerekli.
5. Soru: m kütleli bir cismin momentum-zaman grafiği Grafik 1.7.7’deki gibidir.
Bu bilinenlerle
I. cisme etki eden net kuvvet,
II. cismin ivmesi,
III. cismin hızı
niceliklerinden hangileri bulunabilir?
Cevap: I, II ve III
Çözüm:
- Net kuvvet: Grafiğin eğimi momentum değişiminden bulunabilir (F = Δp / Δt).
- İvme: Kuvvet ve kütle ile hesaplanabilir (a = F / m).
- Hız: Momentum ve kütle ile bulunabilir (v = p / m).
Cevap: I, II ve III hesaplanabilir.
6. Soru: Yer çekimi ivmesinin g olduğu bir yerde m kütleli bir cisim, h yüksekliğinden v0 yatay hızıyla fırlatılmıştır. Bu cismin momentumu, yere çarpıncaya kadar geçen sürede AP değişiyor. AP niceliği; g , m, h, v0 ve x niceliklerinin hangilerinden bağımsızdır? (Sürtünme önemsizdir.)
Cevap: v0 ve X
7. Soru: Durmakta olan 6 kg’lık bir cisim, bir patlama ile kütleleri farklı üç parçaya ayrılıyor (Görsel 1.7.40). Aynı düzlem üzerinde kalan üç parçanın ikisi, şekilde gösterildiği gibi hareket ediyorsa üçüncü parça hangi yönde ve kaç m/s hızla hareket eder?
Cevap: 2 m/s hızla +x yönünde
11. Sınıf Fizik Ders Kitabı Cevapları Ata Yayınları Sayfa 167
8. Soru: m1 = 2 kg, m2 = 2 kg, m3 = 3 kg kütleli üç cisim, Görsel 1.7.41’deki gibi bir doğru üzerinde durmaktayken m1 kütleli olan cisim, 14 m/s hızla harekete başlıyor. Önce m1 kütleli cisim m2 ile sonra da bu iki cisim m3 ile esnek olmayan çarpışmalar yaparak birbirlerine yapışıyor. Kütlelerin bu iki çarpışmadan sonraki ortak hızı kaç m/s’dir? (Çarpışmalar sürtünmesiz yatay düzlemdedir.)
Cevap: 4 m/s
9. Soru: Görsel 1.7.42’deki 2m kütleli K cismi v1 hızı ile +x yönünde, m kütleli L cismi de v, hızı ile +y yönünde gidiyor ve O noktasında çarpışarak birbirine yapışıyor. Yapışık cismin hızı x ekseni ile 53°lik açı yaptığına göre V1/V2 oranı kaçtır?
Cevap: V1/V2 = 3/8
10. Soru: Kütlesi 2 kg ve momentumu 40 kg m/s olan bir cisim, bir çarpışma sonunda momentumunun yarısını kaybediyor. Cisim, bu çarpışmada kaç J’lük enerji kaybetmiştir?
Cevap: 300 J
11. Soru: Yerden yukarı doğru yatayla 30° lik açı yapacak şekilde atılan 1 kg kütleli cisim yere 10 m/s hızla çarptığına göre cismin momentum değişimi kaç N • s olur?
Cevap: ΔP = 10 N·s (Hızın seçilen yönüne bağlı olarak)