12. sınıf Fizik · 1. dönem 1. yazılı · 12.1.3.1

Açısal momentumun fiziksel bir nicelik olduğunu açıklar.

ÇEMBERSEL HAREKET · AÇISAL MOMENTUM

1.KolayAçısal momentumun birimi ve yönü10 puan

Fizik öğretmeni, açısal momentumun da çizgisel momentum gibi büyüklüğü, birimi ve yönü olan fiziksel bir nicelik olduğunu belirtmiştir. Çembersel yörüngede dolanan noktasal bir cismin açısal momentumunun büyüklüğü $L = m\cdot v\cdot r$ bağıntısıyla hesaplanır. Şekildeki yatay zeminde, yukarıdan bakıldığında saatin dönme yönünün tersine dönen bir topaç bulunmaktadır.

Şekil: Yatay zeminde dönen topaç ve üstten görünüşte dönme yönü

1.a

Açısal momentumun birimini SI temel birimleri cinsinden türetiniz.

4 p

1.b

Açısal momentumun skaler mi vektörel mi olduğunu belirtiniz ve sağ el kuralını kullanarak topacın açısal momentumunun yönünü bulunuz.

6 p

2.OrtaDisk ve volanın açısal momentumu14 puan

Aşağıdaki iki cisim sabit eksenler etrafında dönmektedir:

Cisim	Eylemsizlik momenti	Açısal hız
Disk	0,5 kg·m²	8 rad/s
Volan	2 kg·m²	3 rad/s

Sabit bir eksen etrafında dönen cismin açısal momentumunun büyüklüğü $L = I\cdot\omega$ bağıntısıyla hesaplanmaktadır.

2.a

Disk ve volanın açısal momentumlarının büyüklüklerini hesaplayarak karşılaştırınız.

6 p

2.b

Açısal momentumun hangi değişkenlere bağlı olduğunu yazınız; açısal hızı daha küçük olan volanın açısal momentumunun daha büyük olmasını açıklayınız.

4 p

2.c

Açısal momentumun yalnızca gözle görülebilen dönen cisimlerde değil atomik boyutta da fiziksel bir nicelik olduğunu bir örnekle açıklayınız.

4 p

3.ZorAçısal momentum iddiaları16 puan

Fizik kulübünde açısal momentumla ilgili şu iddialar tartışılmaktadır:

Ayla: "Açısal momentum yalnızca gözle görülebilen, dönen büyük cisimler için tanımlıdır."
Bora: "Dönen bir cismin her noktası farklı yönde hareket ettiği için açısal momentumun belirli bir yönü yoktur; bu nedenle açısal momentum skaler bir niceliktir."
Ceren: "Dünya kendi ekseni etrafında batıdan doğuya doğru döndüğü için, bu dönmeden kaynaklanan açısal momentum vektörü dönme ekseni doğrultusunda ve Kuzey Kutbu'na doğrudur."

3.a

Her iddianın doğru mu yanlış mı olduğunu gerekçesiyle belirtiniz.

12 p

3.b

Açısal momentumu fiziksel bir nicelik yapan özellikleri kullanarak açısal momentum için kısa bir tanım yazınız.

4 p

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

Bu konunun geçtiği senaryo yazılıları

Senaryo 2: 1 soru Senaryo 4: 1 soru