12. sınıf Fizik · 1. dönem 1. yazılı · 12.1.4.2

Newton’ın Hareket Kanunları’nı kullanarak kütle çekim ivmesinin bağlı olduğu değişkenleri belirler.

ÇEMBERSEL HAREKET · KÜTLE ÇEKİM KUVVETİ

1.KolayYer çekimi ivmesini türetme10 puan

Kütlesi MM, yarıçapı RR olan Dünya'nın yüzeyinde mm kütleli bir cisim bulunmaktadır. Cisme etki eden kuvvetin yalnızca Dünya'nın uyguladığı kütle çekim kuvveti olduğu kabul edilmektedir. GG evrensel kütle çekim sabitidir.

1.a

Newton'ın ikinci hareket yasasını ve kütle çekim yasasını kullanarak yer çekimi ivmesini MM, RR ve GG cinsinden ifade ediniz.

6 p
1.b

Elde ettiğiniz ifadeye göre yer çekimi ivmesinin hangi değişkenlere bağlı olduğunu ve hangi değişkene bağlı olmadığını belirtiniz.

4 p
2.OrtaBaşka gezegende ağırlık13 puan

Bir bilim kurgu romanında astronotlar, kütlesi Dünya'nın kütlesinin 2 katı, yarıçapı Dünya'nın yarıçapının 2 katı olan X gezegenine iniyor. Dünya yüzeyinde yer çekimi ivmesi 10 m/s210\ \text{m/s}^2 alınacaktır. Astronot Kerem'in kütlesi 70 kg'dır.

2.a

X gezegeninin yüzeyindeki yer çekimi ivmesini bulunuz.

6 p
2.b

Kerem'in Dünya'daki ve X gezegenindeki ağırlıklarını hesaplayınız.

4 p
2.c

Kerem'in kütlesinin X gezegeninde değişip değişmediğini açıklayınız.

3 p
3.ZorGezegen içinde ve dışında çekim17 puan

Kütlesi MM, yarıçapı RR olan homojen küre biçimli bir gezegenin yüzeyinde kütle çekim ivmesi g0=10 m/s2g_0 = 10\ \text{m/s}^2'dir. Gezegenin dışındaki bir noktada kütle çekim ivmesi g=GMr2g = G\dfrac{M}{r^2} bağıntısıyla bulunur (rr: noktanın gezegenin merkezine uzaklığı).

Bilgi: Homojen bir kürenin içinde kütle çekim ivmesi merkezde sıfırdır; merkezden yüzeye doğru gidildikçe artar.

3.a

Gezegenin merkezinde, yüzeyinde ve merkezden 2R2R uzaklıktaki noktada kütle çekim ivmesini bulunuz. Merkezden R/2R/2 uzaklıktaki noktada ivmenin merkezdeki ve yüzeydeki değerlere göre nasıl olduğunu belirtiniz.

8 p
3.b

Gezegenin içinde, yüzeyinde ve dışında kütle çekim alanını gösteren kuvvet çizgilerinin yönünü ve sıklığını betimleyiniz.

5 p
3.c

Bir öğrenci, "Bir cisim gezegenin merkezine ne kadar yaklaşırsa o kadar büyük kütle çekim ivmesinin etkisinde kalır." demektedir. Bu iddiayı değerlendiriniz.

4 p

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

Bu konunun geçtiği senaryo yazılıları

Senaryo 1: 1 soruSenaryo 2: 1 soru