12. sınıf Fizik · 1. dönem 1. yazılı · 12.1.3.3

Açısal momentumu torkla ilişkilendirir.

ÇEMBERSEL HAREKET · AÇISAL MOMENTUM

1.KolayTork ve açısal momentum değişimi10 puan

Eylemsizlik momenti 2 kg·m² olan bir disk, durgun hâldeyken sabit bir torkun etkisiyle döndürülmeye başlanıyor ve 5 s sonunda açısal hızı 10 rad/s oluyor.

1.a

Diskin 5 s sonundaki açısal momentumunu bulunuz.

4 p
1.b

Diske uygulanan torku açısal momentumdaki değişimden yararlanarak hesaplayınız.

6 p
2.OrtaBisiklet tekerleğinde fren torku13 puan

Eylemsizlik momenti 0,4 kg·m² olan bir bisiklet tekerleği 30 rad/s açısal hızla dönerken frene basılıyor ve tekerleğin açısal hızı 4 s içinde düzgün olarak 10 rad/s'ye düşüyor.

2.a

Tekerleğin açısal momentumundaki değişimi bulunuz.

4 p
2.b

Fren torkunun büyüklüğünü ve açısal momentuma göre yönünü belirtiniz; tekerleğin açısal ivmesini hesaplayınız.

6 p
2.c

Tekerleğe hiç tork etki etmeseydi açısal momentumunun nasıl değişeceğini açıklayınız.

3 p
3.ZorKuvvet, tork ve durma süresi16 puan

Eylemsizlik momenti 2,5 kg·m² olan ve başlangıçta durgun olan bir tekerleğin çevresine sarılı ipe, tekerleğin dönme eksenine 0,5 m uzaklıkta, şekildeki gibi çembere teğet doğrultuda 20 N büyüklüğünde sabit bir kuvvet 3 s boyunca uygulanıyor. Tekerleğin yataklarındaki sürtünme, dönmeye karşı 2 N·m büyüklüğünde sabit bir tork oluşturmaktadır.

Dönme ekseni0,5 mF = 20 NİpI = 2,5 kg·m²Sürtünme torku:2 N·m
Şekil: Çevresine sarılı ipe teğet kuvvet uygulanan tekerlek
3.a

Tekerleğe etki eden net torku ve tekerleğin açısal ivmesini hesaplayınız.

6 p
3.b

3 s sonundaki açısal hızı ve açısal momentumu bulunuz; sonucu τ=ΔLΔt\tau = \dfrac{\Delta L}{\Delta t} bağıntısıyla doğrulayınız.

6 p
3.c

3 s sonunda kuvvet kaldırılırsa tekerleğin kaç saniye sonra duracağını hesaplayınız.

4 p

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

Bu konunun geçtiği senaryo yazılıları

Senaryo 3: 1 soru