11. Sınıf Newton'un Hareket Yasaları Test 9

Soru 4 / 9
Sorunun Çözümü

Verilen grafik, bir cisme etki eden kuvvet (F) ile cismin ivmesi (a) arasındaki ilişkiyi göstermektedir. Cisim yatay sürtünmeli bir yolda bulunmaktadır.

  • Sürtünme Kuvveti Tespiti: Grafik incelendiğinde, kuvvet 40 N olana kadar ivme sıfırdır. Bu durum, cismin hareket etmeye başlaması için en az 40 N'luk bir kuvvete ihtiyaç duyulduğunu gösterir. Dolayısıyla, kinetik sürtünme kuvveti \(F_k = 40 \text{ N}\) olarak alınabilir.

I. Yargıyı Değerlendirme: Cismin kütlesi m = 5 kg'dır.

  • Cisim hareket ettikten sonra, net kuvvet \(F_{net} = F_{uygulanan} - F_k\) şeklinde ifade edilir. Newton'ın İkinci Yasası'na göre \(F_{net} = m \cdot a\).
  • Grafikten, uygulanan kuvvet \(F_{uygulanan} = 60 \text{ N}\) olduğunda ivme \(a = 4 \text{ m/s}^2\) olduğunu görüyoruz.
  • Denklemde yerine koyarsak: \(60 \text{ N} - 40 \text{ N} = m \cdot 4 \text{ m/s}^2\)
  • \(20 \text{ N} = m \cdot 4 \text{ m/s}^2\)
  • \(m = \frac{20}{4} = 5 \text{ kg}\).
  • Bu nedenle, I. yargı doğrudur.

II. Yargıyı Değerlendirme: Sürtünme katsayısı k = 0,8'dir.

  • Kinetik sürtünme kuvveti \(F_k = k \cdot N\) formülüyle bulunur. Yatay düzlemde normal kuvvet \(N = m \cdot g\)'dir.
  • Yani, \(F_k = k \cdot m \cdot g\).
  • Bulduğumuz değerleri yerine koyalım: \(F_k = 40 \text{ N}\), \(m = 5 \text{ kg}\), \(g = 10 \text{ m/s}^2\).
  • \(40 = k \cdot 5 \cdot 10\)
  • \(40 = k \cdot 50\)
  • \(k = \frac{40}{50} = \frac{4}{5} = 0,8\).
  • Bu nedenle, II. yargı doğrudur.

III. Yargıyı Değerlendirme: Cismin kütlesi artırılırsa \(\alpha\) açısı artar.

  • Grafikteki \(\alpha\) açısı, hareket başladıktan sonraki a-F grafiğinin eğimiyle ilgilidir. Eğim \(\tan \alpha\) değerini verir.
  • Net kuvvet denklemi: \(F_{uygulanan} - F_k = m \cdot a\).
  • İvmeyi yalnız bırakırsak: \(a = \frac{1}{m} (F_{uygulanan} - F_k)\).
  • Bu denklemde, a-F grafiğinin eğimi \(\frac{\Delta a}{\Delta F_{uygulanan}} = \frac{1}{m}\)'dir.
  • Yani, \(\tan \alpha = \frac{1}{m}\).
  • Eğer cismin kütlesi (m) artırılırsa, \(\frac{1}{m}\) değeri azalır.
  • \(\tan \alpha\) değeri azaldığı için, \(\alpha\) açısı da azalır (çünkü \(\alpha\) dar açıdır).
  • Bu nedenle, III. yargı yanlıştır.

Sonuç olarak, I ve II. yargılar doğrudur.

Cevap B seçeneğidir.

🪄 Test ve Çalışma Kağıdı Hazırla

Konunu yaz; MEB uyumlu test ve özetler saniyeler içinde hazırlansın. 🖨️ Ücretsiz PDF indir!

⚡ Hemen Hazırla
  • Cevaplanan
  • Aktif
  • Boş