12. sınıf Fizik · 1. dönem 1. yazılı · 12.1.2.3

Dönme ve dönerek öteleme hareketi yapan cismin kinetik enerjisinin bağlı olduğu değişkenleri açıklar.

ÇEMBERSEL HAREKET · DÖNEREK ÖTELEME HAREKETİ

1.KolayVolanda enerji depolama10 puan

Bazı enerji depolama sistemlerinde volan adı verilen ağır bir tekerlek, sabit bir eksen etrafında çok yüksek hızlarda döndürülür ve enerji, dönme kinetik enerjisi biçiminde depolanır.

1.a

Dönme hareketi yapan bir cismin kinetik enerjisinin bağlı olduğu değişkenleri yazınız.

4 p
1.b

Volanda daha fazla enerji depolamak için tasarımda neler yapılabileceğini iki öneriyle açıklayınız.

6 p
2.OrtaYuvarlanan top ve kayan buz12 puan

Kütleleri eşit bir top ve bir buz küpü, yatay bir zeminde aynı vv süratiyle ilerlemektedir. Top kaymadan dönerek öteleme hareketi yaparken buz küpü, sürtünmesiz bir zeminde dönmeden kaymaktadır.

2.a

Dönerek öteleme hareketi yapan bir cismin toplam kinetik enerjisinin hangi kinetik enerji türlerinden oluştuğunu ve bunların bağlı olduğu değişkenleri yazınız.

6 p
2.b

Topun ve buz küpünün toplam kinetik enerjilerini karşılaştırınız ve gerekçesini açıklayınız.

6 p
3.ZorEğik düzlemde yarış15 puan

Kütleleri ve yarıçapları eşit, içi dolu bir silindir (K) ile içi boş ince çeperli bir silindir (L), özdeş iki eğik düzlemin aynı yüksekliğinden aynı anda serbest bırakılıyor. Silindirler kaymadan dönerek öteleme hareketi yapmaktadır. Aynı kütleli küçük bir buz kalıbı (M) ise yine özdeş, ancak sürtünmesiz bir eğik düzlemde aynı yükseklikten dönmeden kayarak inmektedir. Düzenek şekilde gösterilmiştir. Enerji kayıpları ihmal edilmektedir.

Kİçi dolu silindirkaymadan yuvarlanırLİçi boş silindirkaymadan yuvarlanırMBuz kalıbısürtünmesizh
Şekil: Özdeş eğik düzlemlerin aynı yüksekliğinden bırakılan K, L ve M
3.a

Eğik düzlemin altına ulaştıklarında K ve L silindirlerinin toplam kinetik enerjilerini karşılaştırınız.

4 p
3.b

K ve L silindirlerinden hangisinin eğik düzlemin altına önce ulaşacağını, toplam kinetik enerjinin öteleme ve dönme kinetik enerjisi olarak paylaşımını dikkate alarak açıklayınız.

7 p
3.c

M buz kalıbının eğik düzlemin altına K ve L'ye göre hangi sırada ulaşacağını gerekçesiyle belirtiniz.

4 p

Puanlar sorunun kendi içindeki dağılımıdır; senaryo yazılısında tüm sorular birlikte 100 puana ölçeklenir.

Bu konunun geçtiği senaryo yazılıları

Senaryo 3: 1 soruSenaryo 4: 1 soru