12. sınıf Fizik · 1. dönem 1. yazılı · 12.1.3.2

Açısal momentumu çizgisel momentum ile ilişkilendirerek açıklar.

ÇEMBERSEL HAREKET · AÇISAL MOMENTUM

1.KolayÇizgisel momentumdan açısal momentuma10 puan

Bir ucu sabit bir çiviye bağlı 0,5 m uzunluğundaki ipin diğer ucundaki 2 kg kütleli cisim, sürtünmesiz yatay bir düzlemde 3 m/s sabit süratle çembersel hareket yapmaktadır.

1.a

Cismin çizgisel momentumunun büyüklüğünü bulunuz.

4 p
1.b

Cismin, çembersel yörüngenin merkezine göre açısal momentumunun büyüklüğünü çizgisel momentumla ilişkilendirerek hesaplayınız.

6 p
2.OrtaAynı açısal hızda farklı yarıçaplar13 puan

Hafif bir çubuk, orta noktasından geçen sabit bir eksen etrafında 5 rad/s sabit açısal hızla dönmektedir. Çubuk üzerinde eksenden 0,2 m uzaklıkta 1 kg kütleli K cismi, eksenden 0,4 m uzaklıkta yine 1 kg kütleli L cismi sabitlenmiştir. Cisimler noktasal kabul edilmektedir.

2.a

K ve L cisimlerinin çizgisel süratlerini ve çizgisel momentumlarının büyüklüklerini bulunuz.

4 p
2.b

K ve L cisimlerinin eksene göre açısal momentumlarını bulunuz.

4 p
2.c

L'nin çizgisel momentumu K'ninkinin 2 katı iken açısal momentumunun 4 katı olmasını açıklayınız.

5 p
3.ZorDoğrusal hareketin açısal momentumu16 puan

Sürtünmesi ihmal edilen yatay bir buz pistinde 0,5 kg kütleli bir hokey diski, doğrusal bir yol boyunca 4 m/s sabit hızla kaymaktadır. Diskin yolu üzerinde olmayan bir O noktası, diskin hareket doğrultusuna 2 m dik uzaklıktadır. Disk önce O'ya en yakın P noktasından, daha sonra O'dan daha uzak olan R noktasından geçmektedir (Şekil).

Bilgi: Bir cismin bir noktaya göre açısal momentumunun büyüklüğü, cismin çizgisel momentumunun büyüklüğü ile o noktanın cismin hareket doğrultusuna olan dik uzaklığının çarpımına eşittir.

O2 mPR4 m/sDisk (0,5 kg)Diskin yoluBuz pisti (üstten görünüş)
Şekil: Doğrusal yolda kayan hokey diski ve O noktası (üstten görünüş)
3.a

Diskin çizgisel momentumunu bulunuz.

3 p
3.b

Disk P noktasından geçerken O noktasına göre açısal momentumunun büyüklüğünü bulunuz.

4 p
3.c

Disk R noktasından geçerken O'ya göre açısal momentumunun büyüklüğünün değişip değişmediğini açıklayınız.

5 p
3.d

Bu sonucu, çembersel harekette kullanılan L=mvrL = m v r ifadesiyle ilişkilendirerek açıklayınız.

4 p

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

Bu konunun geçtiği senaryo yazılıları

Senaryo 1: 1 soru