12. sınıf Fizik · 1. dönem 1. yazılı · 12.1.4.1

Kütle çekim kuvvetini açıklar.

ÇEMBERSEL HAREKET · KÜTLE ÇEKİM KUVVETİ

1.KolayKütle çekim yasası10 puan

Newton'ın evrensel kütle çekim yasasına göre kütleleri $m_1$ ve $m_2$ olan ve kütle merkezleri arasındaki uzaklık $d$ olan iki cisim arasındaki kütle çekim kuvvetinin büyüklüğü şu bağıntıyla ifade edilir:

$F = G\frac{m_1 m_2}{d^2}$

1.a

Bağıntıdaki her bir sembolün neyi ifade ettiğini yazınız; kuvvetin hangi niceliklerle doğru orantılı, hangi nicelikle ters orantılı olduğunu belirtiniz.

6 p

1.b

Dünya'nın Ay'a uyguladığı kütle çekim kuvveti ile Ay'ın Dünya'ya uyguladığı kütle çekim kuvvetini büyüklük ve yön bakımından karşılaştırınız.

4 p

2.OrtaUydular ve ağırlıksızlık13 puan

Türksat uyduları Dünya etrafındaki yörüngelerinde dolanmaktadır (Şekil). Uluslararası Uzay İstasyonunda bulunan astronotlar ise istasyonun içinde süzülür gibi hareket etmektedir. Ayşe, "Uzay istasyonunda kütle çekimi olmadığı için astronotlar süzülür." demektedir.

Şekil: Dünya çevresindeki yörüngelerde dolanan uydu ve uzay istasyonu (ölçeksiz)

2.a

Uyduların Dünya'ya düşmeden yörüngelerinde dolanmasını kütle çekim kuvvetiyle açıklayınız.

5 p

2.b

Ayşe'nin iddiasını değerlendiriniz.

5 p

2.c

Ay'ın Dünya etrafındaki hareketi ile yapay uyduların hareketi arasındaki ortak noktayı belirtiniz.

3 p

3.ZorKütle çekimi iddiaları15 puan

Fizik öğretmeni, kütle çekim kuvvetinin matematiksel modelini ( $F = G\dfrac{m_1 m_2}{d^2}$ ) tahtaya yazmış ve öğrencilerden aşağıdaki iddiaları değerlendirmelerini istemiştir:

I. "Kütlesi büyük olan Dünya, küçük kütleli Ay'ı, Ay'ın Dünya'yı çektiğinden daha büyük kuvvetle çeker."
II. "Kütle çekim kuvveti yalnızca gezegenler ve yıldızlar gibi büyük kütleli cisimler arasında vardır; sınıftaki iki sıra arasında böyle bir kuvvet yoktur."
III. "İki cisim arasındaki uzaklık artırıldığında aralarındaki kütle çekim kuvveti azalır; ancak hiçbir uzaklıkta tam olarak sıfır olmaz."

3.a

Her iddianın doğru mu yanlış mı olduğunu matematiksel modele ve kütle çekim kuvvetinin özelliklerine dayanarak gerekçesiyle belirtiniz.

12 p

3.b

Sınıftaki iki sıra arasındaki kütle çekim kuvvetinin günlük hayatta neden fark edilmediğini açıklayınız.

3 p

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

Bu konunun geçtiği senaryo yazılıları

Senaryo 4: 1 soru