✅ 11. Sınıf Fizik: Fizik bilimi ve kariyer keşfi Test Çöz

Bir inşaat mühendisi, tasarladığı köprünün statik dengede kalabilmesi için tork ve kuvvet dengesi analizleri yapmaktadır. Bu mühendisin çalışması, 11. sınıf fizik dersinin hangi alt konusu ve hangi kariyer alanı ile doğrudan ilişkilidir?

İnsan vücudundaki eklemlerin ve kasların uyguladığı kuvvetlerin moment (tork) prensiplerine göre incelenmesi, tıp ve mühendisliğin ortak bir alanıdır. Bu alanda çalışan bir uzmanın mesleği aşağıdakilerden hangisidir?

Bir uçağın rüzgarlı bir havada rotasını belirlemek için rüzgar hız vektörü ile uçağın hız vektörünü toplayarak bileşke hızı hesaplayan bir havacılık uzmanı, fiziğin hangi temel konusunu mesleğinde doğrudan kullanmaktadır?

Elektrikli otomobillerin motorlarında elektrik akımının oluşturduğu manyetik alan ve tork etkisi kullanılarak dönme hareketi elde edilir. Bu teknolojiyi geliştiren bir mühendisin uzmanlık alanı aşağıdakilerden hangisidir?

Bir makine mühendisi, $ 500\text{ N} $ ağırlığındaki bir yükü iki çelik halat yardımıyla dengede tutacak bir vinç tasarlamaktadır. Halatlar arasındaki açı $ 120^\circ $ olduğuna göre, sistem statik dengede iken her bir halattaki gerilme kuvvetinin büyüklüğü kaç $ \text{N} $ olmalıdır?

Bir otomotiv mühendisi, güvenli fren mesafesini hesaplamak için aracın kinetik enerjisinin sürtünme kuvvetinin yaptığı işe eşit olması prensibini kullanmaktadır. Kütlesi $ m $ olan bir araç $ v $ hızıyla giderken fren yaptığında durma mesafesi $ x $ olmaktadır. Aracın hızı $ 2v $ yapılırsa, aynı sürtünmeli yolda durma mesafesi kaç $ x $ olur?

Savunma sanayisinde çalışan bir balistik uzmanı, bir merminin maksimum menzile ulaşabilmesi için yatayla yapması gereken fırlatılma açısını ve menzil formüllerini analiz etmektedir. Hava sürtünmesinin ihmal edildiği bir ortamda, $ v $ hızıyla yatayla $ 45^\circ $ açı yapacak şekilde fırlatılan bir merminin çıkabileceği maksimum yükseklik $ h $, yatayda aldığı yol (menzil) $ x $ ise $ \frac{x}{h} $ oranı kaçtır?

Bir inşaat mühendisi, uzunluğu $ L $ olan ağırlığı ihmal edilen homojen bir kirişin bir ucuna $ P $ ağırlığı, diğer ucuna $ 3P $ ağırlığı asarak kirişi bir destek üzerinde yatay olarak dengede tutmak istiyor. Buna göre, desteğin $ 3P $ ağırlığının asıldığı uca olan uzaklığı kaç $ L $ olmalıdır?

Bir otomotiv güvenlik mühendisi, araçlardaki hava yastıklarının (airbag) çarpışma esnasında sürücüye uygulanan ortalama kuvveti nasıl azalttığını araştırmaktadır. Hava yastığı, çarpışma süresini $ t $'den $ 5t $'ye çıkardığına göre, sürücünün momentumundaki değişim ($ \Delta p $) ve maruz kaldığı ortalama kuvvet ($ F $) nasıl değişir?

Maglev (manyetik levitasyon) trenleri üzerinde çalışan bir raylı sistemler mühendisi, trenin raylardan havada kalmasını sağlayan manyetik kuvveti hesaplamaktadır. Sonsuz uzunluktaki paralel iki raydan aynı yönde sırasıyla $ I $ ve $ 2I $ akımları geçmektedir. Raylar arasındaki mesafe $ d $ iken birim uzunluğa etki eden manyetik kuvvet $ F $ ise, akımlar sabit tutulup mesafe $ 2d $ yapılırsa kuvvet kaç $ F $ olur?

Bir elektrik mühendisi, bir hidroelektrik santralinde saniyede $ 200\text{ kg} $ suyun $ 20\text{ m} $ yükseklikten düşerek bir türbini döndürmesini sağlamaktadır. Sürtünmeler ihmal edildiğine göre, suyun türbine aktardığı teorik güç kaç $ \text{kW} $'tır? ($ g = 10\text{ m/s}^2 $)

Bir asansör tasarım mühendisi, $ 4\text{ kg} $ kütleli bir asansör kabini ile $ 6\text{ kg} $ kütleli karşı ağırlıktan oluşan bir sistemi test etmektedir. Kabin ile raylar arasında sabit $ 10\text{ N} $ büyüklüğünde bir sürtünme kuvveti vardır. Sistem serbest bırakıldığında karşı ağırlık aşağı yönde hareket ettiğine göre, sistemin ivmesi kaç $ \text{m/s}^2 $ olur? ($ g = 10\text{ m/s}^2 $)

Bir enerji santrali mühendisi, jeneratörlerde elektrik üretmek için manyetik akı değişiminden yararlanmaktadır. Yüzey alanı $ A $ olan $ N $ sarımlı bir bobin, şiddeti $ B $ olan düzgün bir manyetik alan içinde $ \Delta t $ sürede alan çizgilerine dik konumdan paralel konuma getirilmektedir. Bu süreçte bobinde oluşan indüksiyon elektromotor kuvvetinin ($ \varepsilon $) büyüklüğü aşağıdakilerden hangisine eşittir?

Bir biyomekanik uzmanı, kolunu yatay konumda tutan bir sporcunun dirsek eklemine binen yükü hesaplamaktadır. Ön kolun ağırlığı $ 20\text{ N} $ olup ağırlık merkezi dirsekten $ 15\text{ cm} $ uzaktadır. Sporcunun elinde tuttuğu $ 50\text{ N} $ ağırlığındaki güllenin dirseğe uzaklığı $ 35\text{ cm} $'dir. Pazı kası, dirsek ekleminden $ 5\text{ cm} $ uzaklıkta dikey olarak yukarı yönlü bir kuvvet uygulamaktadır. Kolun yatay dengede kalabilmesi için pazı kasının uygulaması gereken kuvvet kaç $ \text{N} $ olmalıdır?