11. Sınıf Fizik MEB Yayınları Ders Kitabı Sayfa 113 Cevapları
11. Sınıf Fizik MEB Yayınları Ders Kitabı Sayfa 113 Cevapları
43. Alıştırma:
Sürtünmelerin ihmal edildiği bir ortamda 80 kg kütleli Ahmet Bey, kütlesi 1420 kg olan ve boyutları ihmal edilen arabası ile çembersel bir yörünge izleyerek önce yatay düzlemden 50 m aşağıda bulunan A noktasına, daha sonra yatay düzlemden 50 m yukarıda bulunan B noktasına ulaşıyor. (g = 10 m/s² alınız.)
Araba yatay düzlemden 20 m/s hızla geçtiğine göre A ve B noktalarındaki hız büyüklüklerini ve koltuğun Ahmet Bey’e uyguladığı tepki kuvvetlerini hesaplayınız.
Çözüm:
Toplam kütlesi m = 80 + 1420 = 1500 kg.
Ahmet Bey’in kütlesi m_A = 80 kg.
1. A Noktasındaki Hız (h_A = -50 m):
Mekanik enerji korunumu: 1/2 · m · v_0² = 1/2 · m · v_A² – m · g · h_A
1/2 · (20)² + 10 · 50 = 1/2 · v_A² ⇒ 200 + 500 = 1/2 · v_A² ⇒ v_A² = 1400 ⇒ v_A = √1400 = 10√14 m/s.
A noktasında çukur zemin tepkisi: N_A – m_A · g = m_A · v_A² / r (r = 50 m)
N_A = 80 · 10 + 80 · 1400 / 50 = 800 + 2240 = 3040 N.
2. B Noktasındaki Hız (h_B = +50 m):
1/2 · (20)² = 1/2 · v_B² + 10 · 50 ⇒ 200 – 500 = 1/2 · v_B² ⇒ Araba B noktasına ulaşamaz (hız negatif enerjiden dolayı yetersiz kalır).