11. Sınıf Fizik MEB Yayınları Ders Kitabı Sayfa 116 Cevapları
11. Sınıf Fizik MEB Yayınları Ders Kitabı Sayfa 116 Cevapları
Örnek Soru ve Çözümü:
Uluslararası bir bisiklet yarışında, özel tasarlanmış sürtünmesi ihmal edilen koni şeklinde velodrom pistinde kütlesi ihmal edilen bir bisiklet ile yarışan sporcu Elif, eğik pistte sabit hız büyüklüğü ile düzgün çembersel hareket yapıyor.
Pistin eğim açısı 60°, Elif’in etrafında döndüğü çemberin yarıçapı 30√3 m olduğuna göre:
a) Elif ve bisikletten oluşan sistem için serbest cisim diyagramını çizerek açıklayınız.
Çözüm:
Sisteme etki eden kuvvetler:
1. Düşey olarak aşağı yönlü yer çekimi kuvveti (G = m · g).
2. Eğik yüzeye dik doğrultuda dışarı yönlü normal kuvvet (N).
Sürtünme ihmal edildiği için üçüncü bir kuvvet yoktur. N kuvvetinin düşey bileşeni N · cos60° ağırlığı dengeler, yatay bileşeni N · sin60° ise merkezcil kuvveti oluşturur.
b) Elif’in bisikletiyle güvenli dönebileceği hız büyüklüğünü hesaplayınız. (tan60° = √3, g = 10 m/s²)
Çözüm:
Eğimli virajda güvenli hız formülü:
tanθ = v² / (g · r) ⇒ v = √(tanθ · g · r)
v = √(√3 · 10 · 30√3) = √(10 · 30 · 3) = √900 = 30 m/s bulunur.