11 Sınıf Fizik Eğik Düzlem Soruları
= m\vec{g}sin \thetak_{statik}.m
Dinamik deyince aklımıza hareketin sebebinin anlaşılması gelmesi gerektiğini öğrenmiştik. Şimdi eğik düzlem üzerindeki bir cismin hareketini inceleyeceğiz. Eğik düzlem, bir yüzeyin yataya belli bir açı yapacak şekilde yerleştirilmesiyle elde edilir. Örneğin, finüküler bir eğik düzlemdir, inşaatlarda el arabalarını rahat ilerletmek için tahtaları yokuş olacak şekilde yerleştirilmesi eğik düzlem örneklerindendir.
Bu yazıda eğik düzlemde serbest bırakılan bir cismin hareketini inceleyeceğiz. Aşağıdaki resimde, bir karton kutunun bir kenarı klasörlerin üstüne yerleştirerek diğeri yere bırakılarak bir eğik düzlem elde edilmiş. Üstüne de bir tahta silgisi konulmuş.
Aşağıdaki resimde bunun şematik hali gösteriliyor, yandan kesit alıp bakıyoruz. Fizikte bunu çok sık yapıyoruz, gerçek bir durumun basitleştirilmiş resmini çiziyoruz.
Yukarıdaki resimde bir tahta takozu eğik düzleme koymuşlar. Bu takoz nasıl hareket eder sorusuna cevap arıyoruz. Newton&#;un hareket kanunları hareketi açıkladığına göre, takoz nasıl hareket eder sorusuna bu kanunları kullanarak yanıt vereceğiz. Cismin üzerindeki kuvvetleri göstermek için serbest cisim diyagramını çizmemiz gerekecek, aslında yukarıdaki cisimde çizilmiş durumda. Şimdi kuvvetlerin bileşenlerini bulalım.
- Eğik düzlemin yatayla yaptığı açı θ, eğik düzlemin kendisi bir dik üçgen şeklinde.
- Cismin ağırlığı (mg, kütlesiyle yer çekimi ivmesinin çarpımı), -y yönünde (yere dik). Ağırlık kuvvetinin doğrultusunu alırsanız (resimdeki yere dik yatay kesikli çizgi), bunun da eğik düzleme benzer bir dik üçgen oluşturduğunu görebilirsiniz.
- Dik üçgenin iç açılarının toplamı ° olduğuna göre ağırlık ile ağırlığın eğik düzleme paralel olan bileşeni arasındaki açının (β açısı diyelim) 90° &#; θ olduğunu görebilirsiniz. (° = 90° + θ + β, β = ° &#; 90° &#; θ, β = 90° &#; θ)
- Ağırlığın eğik düzleme dik olan bileşeninin açısının (α diyelim bu açıya) da bu durumda θ olması gerekir. Çünkü, ağırlık vektörünü dik bileşenlerine ayırıyoruz. (α + β = 90°, β = 90° &#; θ, α + 90° &#; θ = 90°, α = θ).
- Öyleyse ağırlığın eğik düzleme paralel bileşeni m\vec{g}sin \theta ve eğik düzleme dik bileşeni m\vec{g}cos \theta olur.
Şimdi analizimize devam etmek için bu şekli biraz daha basitleştirelim. Bunun en kolay yolu koordinat sistemini çevirmek. Yani tüm sistemi (eğik düzlemi, takozu ve yeri) saat yönünün tersine doğru θ kadar döndüreceğiz.
Koordinatları çevirdiğimiz zaman eğik düzlem sistemi aşağıdaki gibi görünüyor.
Yukarıdaki resimde koordinat sisteminin döndürülmüş halini görüyoruz, bu tanıdık bir şekil, x ve y eksenleri bizim alışık olduğumuz hale geldi, +x sağa, +y yukarı doğru. Şimdi yatay ve düşey düzlemlere Newton&#;un hareket kanunlarını uygulayalım.
Önce düşey düzlemden başlayalım. Eğik düzlemdeki cisim zıplamıyor, yani y ekseni doğrultusunda hareket etmiyor, öyleyse dengelenmiş kuvvetlerin etkisi altında, yani üzerindeki net kuvvet sıfır olmak zorunda.
-m\vec{g}cos \theta + \vec{N} = 0Tepki kuvvetinin büyüklüğü mgcosθ, yönü de +y yönünde. (Eksi işareti -y yönünü gösteriyor.) Tepki kuvveti (normal kuvveti) daima yüzeye diktir, matematikte normal dik demektir.
\vec{N} = m\vec{g}cos \thetaŞimdi yatay bileşenlere bakalım. Ama önce sürtünme kuvvetini hesaplayalım. Tepki kuvvetini bildiğimiz için bu kolay olacak. k sürtünme katsayısını gösteriyor (statik sürtünme mi kinetik sürtünme mi sizce?):
\vec{f}_s = kBasit Makineler sınıf
Denge ve Denge Koşulları
Gündelik yaşantımızda kolaylık sağlayan düzeneklere &#;basit makine&#; denir. Basit makinelerin yapılış amacı öncelikle iş kolaylığı, sonra kuvvet kazancıdır.
Basit makinelerde;
a. Amaç, genelde kuvvet kazancı sağlamaktır.
kazanç = Yük / Kuvvet
b. Eğer kazanç yoksa, uygulanan kuvvetin doğrultusu ve yönünü değiştirilerek iş kolaylığı sağlanır.
c. Basit makine kuvvetten kazanç sağlıyor ise yoldan kaybettirir.
d. Basit makinelerde işten kazanç yoktur. Çoğu zaman sürtünmelerden dolayı enerjiden kayıp vardır. Buna göre makinelerin verimi oluşur.
Verim = Yapılan İş / Harcanan Enerji
e. Tork prensipleri ve iş &#; enerji ilkesine göre çalışırlar.
Kaldıraçlar
Yukarıda görüldüğü gibi sabit bir destek etrafında dönebilen çubuklardan oluşan araçlara &#;kaldıraç&#; denir. Tork ilkesine göre kaldıraç denklemi, kuvvet x kuvvet kolu = Yük x Yük kolu şeklinde yazılır.
a) Desteğin Ortada Olduğu Kaldıraçlar
Desteğe göre tork alınırsa F.a = P.b bulunur. a > b olması durumunda kuvvet kazancı gerçekleşir. Genel olarak kaldıraç sorularında çubuğun kütlesi önemsenmemektedir.
b) Desteğin ve kuvvetin Uçlarda olduğu Kaldıraçlar
Desteğe göre tork alınırsa, F.X = P.Y olur. X>Y olduğundan kuvvet kazancı olur. El arabası, ceviz kırma makinesi ve kapak açacağı, bu kaldıraç çeşidine örnek olarak verilebilir.
c) Desteğin ve Yükün Uçlarda Olduğu Kaldıraçlar
Desteğe göre tork alınırsa, F.X = P.Y olur. Y>X olduğundan kuvvetten kayıp, yoldan kazanç vardır. Cımbız, maşa, insanın çenesi bu kaldıraç çeşidine örnek verilebilir.
Makaralar
Çevresine ip geçirilmiş, ekseni çevresinde dönerek ipin hareket etmesi sonucu çalışan araçlara &#;makara&#; denir.
1. Sabit Makaralar
Ekseninden tavana veya duvara sabitlenerek sadece dönme hareketi yapan makaralardır. O noktasına göre tork hesaplandığında,
P.d=F.dolur.
Buradan P = F ifadesi elde edilir.
P yükünü dengelemek için uygulanan kuvvetin büyüklüğü F, P ye eşittir. Sabit makaralarda kuvvetten kazanç sağlanmaz, yalnızca kuvvetin yönünü değiştirmek için kullanılır.
2. Hareketli Makaralar
Dönme hareketi ile birlikte aşağı ve yukarı hareket edebilen makaralardır. O noktasına göre moment alınırsa,
P . d = F . 2d olur.
Buradan F= P/2 bulunur.
Bu durumda, kuvvetten yarı yarıya kazanç vardır.
Hareketli makaralarda kuvvetten kazanç oranında yoldan kayıp vardır. Yani P yükünü 1 metre yükseltmek için F kuvvetinin uygulandığı ipi 2 metre çekmek gerekir.
Altın kural: Bu olay makaranın dönmesi için gereklidir. Yani ipin 2 metre çekilmesi, makaranın çevresi etrafında 1m lik tur atmasına sebep olur. İpin çekilme miktarının yarısı makarayı döndürmeye, diğer yarısı yükseltmeye harcanır.
Palangalar
Sabit ve hareketli makaralardan oluşmuş sistemlerdir.
Eğik Düzlem
Çıkrık
Özellikle çiftliklerde kuyulardan su çekmek için kullanılan araçtır. Kuvvet ve yük arasındaki ilişki kaldıraçtaki gibidir.
F.R = P.rolur.
h: Yükün yükselme miktan
N: Çıkrık kolunun tur sayısı olmak üzere; h = 2.π.r.N bağıntısı ile bulunur.
Vida
Vida, iş prensibine göre çalışır. Bir tam dönme yaptığında vida, dişleri arasındaki mesafe (vida adımı) kadar iner veya çıkar.
a: Vida adımı
R: Direngen kuvvet
r: kuvvet kolunun uzunluğu
arasındaki ilişki F.2π r= R.a eşitliğiyle elde edilir.
h: Vidanın ilerleme miktarı
N: Vidanın tur sayısı olmak üzere,
h = N.a dır.
Dişli Çarklar ve Kasnaklar
Sistemin dönme hızını ve yönünü değiştiren araçlardır. İki türlü sistem vardır.
Not: Eş merkezli çarkların, kasnakların tur sayıları ve dönme yönleri aynıdır.
Not: Frekans (tur) sayısı ile, diş sayısı, yarıçap ile orantılı alınabilir.
Not: Yarıçapı büyük olan dişlinin tur sayısı küçük olur.
1. Farklı Merkezli Düzenekler
2. Eşmerkezli Sistemler
Bu sistemlerde tur sayıları eşit ve dönme yönleri aynıdır.
Eşit Kollu Terazi
Terazide kütlesi bilinmeyen cisim, kütlesi bilinen cisimler ile dengelenmeye çalışılır. Cismin kütlesini tam ve hassas olarak ölçebilmek için ise terazinin bir koluna binici yerleştirilir.
mX : X cisminin kütlesi
mb : Binici kütlesi
m : Bilinen kütle
N : Koldaki bölme sayısı
n : Binicinin bulunduğu bölme sayısı
olmak üzere, X cisminin kütlesini bulmak için terazinin O noktasına göre tork yazılır.
mb / N : Binicinin bir bölme hareketi sonucu kefeye yaptığı kütle katkısı veya duyarlılık olarak adlandırılır. Duyarlılık ne kadar küçük ise, teraziyle o kadar hassas ölçümler yapılabilir.
Not: Soruları tork esasına göre de çözebiliriz.
Kuvvet ve Hareket
çamaşır makinesi ses çıkarması topuz modelleri kapalı huawei hoparlör cızırtı hususi otomobil fiat doblo kurbağalıdere parkı ecele sitem melih gokcek jelibon 9 sınıf 2 dönem 2 yazılı almanca 150 rakı fiyatı 2020 parkour 2d en iyi uçlu kalem markası hangisi doğduğun gün ayın görüntüsü hey ram vasundhara das istanbul anadolu 20 icra dairesi iletişim silifke anamur otobüs grinin 50 tonu türkçe altyazılı bir peri masalı 6. bölüm izle sarayönü imsakiye hamile birinin ruyada bebek emzirdigini gormek eşkiya dünyaya hükümdar olmaz 29 bölüm atv emirgan sahili bordo bereli vs sat akbulut inşaat pendik satılık daire atlas park avm mağazalar bursa erenler hava durumu galleria avm kuaför bandırma edirne arası kaç km prof dr ali akyüz kimdir venom zehirli öfke türkçe dublaj izle 2018 indir a101 cafex kahve beyazlatıcı rize 3 asliye hukuk mahkemesi münazara hakkında bilgi 120 milyon doz diyanet mahrem açıklaması honda cr v modifiye aksesuarları ören örtur evleri iyi akşamlar elle abiye ayakkabı ekmek paparası nasıl yapılır tekirdağ çerkezköy 3 zırhlı tugay dört elle sarılmak anlamı sarayhan çiftehan otel bolu ocakbaşı iletişim kumaş ne ile yapışır başak kar maydonoz destesiyem mp3 indir eklips 3 in 1 fırça seti prof cüneyt özek istanbul kütahya yol güzergahı aski memnu soundtrack selçuk psikoloji taban puanları senfonilerle ilahiler adana mut otobüs gülben ergen hürrem rüyada sakız görmek diyanet pupui petek dinçöz mat ruj tenvin harfleri istanbul kocaeli haritası kolay starbucks kurabiyesi 10 sınıf polinom test pdf arçelik tezgah üstü su arıtma cihazı fiyatları şafi mezhebi cuma namazı nasıl kılınır ruhsal bozukluk için dua pvc iç kapı fiyatları işcep kartsız para çekme vga scart çevirici duyarsızlık sözleri samsung whatsapp konuşarak yazma palio şanzıman arızası