Eylemsizlik momenti kavramını açıklar.
ÇEMBERSEL HAREKET · DÖNEREK ÖTELEME HAREKETİ
Kütleleri ve yarıçapları eşit iki silindirden K'nin içi doludur; L ise kütlesinin neredeyse tamamı dış çeperinde toplanmış, içi boş bir silindirdir. Her iki silindir de kendi simetri eksenleri etrafında, durgun hâlden döndürülmek isteniyor.
Eylemsizlik momenti kavramını öteleme hareketindeki kütle kavramıyla karşılaştırarak açıklayınız.
Hangi silindirin eylemsizlik momentinin daha büyük olduğunu ve hangisini döndürmeye başlamanın daha zor olduğunu gerekçesiyle belirtiniz.
Cambaz Ahmet, gergin bir ip üzerinde yürürken elinde uzun ve ağır bir sırık taşımaktadır. Fizik öğretmeni de sınıfta homojen bir çubuğu önce orta noktasından geçen ve çubuğa dik olan bir eksen etrafında, sonra bir ucundan geçen ve çubuğa dik olan bir eksen etrafında döndürerek öğrencilerden gözlem yapmalarını istemiştir.
Bir cismin eylemsizlik momentinin bağlı olduğu değişkenleri yazınız.
Çubuğun hangi eksen etrafında daha zor döndürüleceğini gerekçesiyle açıklayınız.
Uzun sırığın cambazın dengesini korumasına nasıl yardımcı olduğunu eylemsizlik momenti kavramıyla açıklayınız.
Şekildeki deney düzeneğinde, orta noktasından geçen düşey eksen etrafında dönebilen hafif bir çubuğun üzerine, çubuk boyunca kaydırılıp sabitlenebilen iki özdeş ağırlık takılmıştır. Eksene sarılı bir ipin ucuna bağlı cisim serbest bırakılarak her denemede çubuğa aynı döndürme etkisi uygulanmaktadır.
- 1. deneme: Ağırlıklar eksene yakın sabitlenmiştir.
- 2. deneme: Ağırlıklar çubuğun uçlarına yakın sabitlenmiştir.
Hangi denemede çubuğun dönme hızının daha çabuk artacağını tahmin ediniz ve tahmininizi eylemsizlik momentiyle gerekçelendiriniz.
Bu deneyde eylemsizlik momentinin kütle dağılımına bağlılığını incelemek için sabit tutulan değişkenleri yazınız.
"Kütleleri eşit olan iki cismin eylemsizlik momentleri de her zaman eşittir." iddiasını deney sonuçlarına dayanarak değerlendiriniz.
Koşucuların bacaklarını ileri doğru savururken dizlerini bükmelerinin bacağın kalça etrafındaki dönme hareketini nasıl kolaylaştırdığını açıklayınız.
Puanlar sorunun kendi içindeki dağılımıdır; senaryo kâğıdında tüm sorular birlikte 100 puana ölçeklenir.