11. Sınıf Newton'un Hareket Yasaları Test 9

Soru 9 / 9
Sorunun Çözümü

Adım 1: Newton'un İkinci Yasasını Uygulama

  • Cisme etkiyen net kuvvet $F_{net} = F_{uygulanan} - F_k = m \cdot a$ şeklindedir. Burada $F_{uygulanan}$ uygulanan kuvvet, $F_k$ sürtünme kuvveti, $m$ cismin kütlesi ve $a$ ivmedir.
  • Bu denklem $F_{uygulanan} = m \cdot a + F_k$ olarak yeniden düzenlenebilir.
  • Bu ifade, kuvvet-ivme grafiği için bir doğru denklemidir ($y = mx + c$). Burada eğim ($m$) cismin kütlesini, y ekseni kesimi ($c$) ise sürtünme kuvvetini ($F_k$) temsil eder.

Adım 2: Grafikten Sürtünme Kuvvetini Bulma (III)

  • Grafiğin y eksenini kestiği nokta (ivme $a=0$ iken) uygulanan kuvvet F'dir. Cisim durmakta olduğu için, bu F kuvveti cismi harekete geçiren minimum kuvvet veya hareket halindeki cisme etkiyen kinetik sürtünme kuvvetidir.
  • Dolayısıyla, cisme etkiyen sürtünme kuvveti $F_k = F$ olarak bulunur.
  • III. Cisme etkiyen sürtünme kuvveti bulunabilir.

Adım 3: Grafikten Cismin Kütlesini Bulma (II)

  • Grafiğin eğimi cismin kütlesini verir. Eğim, grafikteki iki noktadan (0, F) ve (a, 2F) yararlanılarak hesaplanır.
  • Eğim $= \frac{\Delta F_{uygulanan}}{\Delta a} = \frac{2F - F}{a - 0} = \frac{F}{a}$.
  • Dolayısıyla, cismin kütlesi $m = \frac{F}{a}$ olarak bulunur.
  • II. Cismin kütlesi bulunabilir.

Adım 4: Sürtünme Katsayısını Değerlendirme (I)

  • Sürtünme kuvveti $F_k = \mu_k \cdot N$ formülüyle verilir. Yatay düzlemde normal kuvvet $N = m \cdot g$'dir (g yerçekimi ivmesi).
  • Bu durumda $F_k = \mu_k \cdot m \cdot g$ olur.
  • Bulduğumuz $F_k = F$ ve $m = F/a$ değerlerini yerine koyarsak: $F = \mu_k \cdot (F/a) \cdot g$.
  • Bu denklemden sürtünme katsayısı $\mu_k = \frac{a}{g}$ elde edilir.
  • Soruda F, a ve $\alpha$'nın bilinenler olduğu belirtilmiştir. Ancak yerçekimi ivmesi 'g' bu bilinenler arasında açıkça sayılmamıştır. Fizik problemlerinde 'g' genellikle bilinen bir sabit olsa da, soruda belirtilen "bilinenler" listesine dahil edilmediği sürece, sadece bu parametrelerle bulunup bulunamayacağı sorgulanır. Bu durumda 'g' bilinmediği varsayılır.
  • I. Sürtünme katsayısı bulunamaz.

Bu durumda, verilen F, a ve $\alpha$ bilinenleriyle sadece II (cismin kütlesi) ve III (cisme etkiyen sürtünme kuvveti) numaralı nicelikler bulunabilir.

Cevap D seçeneğidir.

🪄 Test ve Çalışma Kağıdı Hazırla

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

⚡ Hemen Hazırla
  • Cevaplanan
  • Aktif
  • Boş