12. Sınıf Fizik Yıldırım Yayınları Sayfa 22 Cevapları

Örnek 1.3: Merkezcil Kuvvet
500 g kütleli bir cisim, 2,5 m yarıçaplı yatay bir çemberde 6 rad/s’lik sabit açısal süratle hareket ediyor. Cisme çemberin merkezine doğru kaç newtonlık bir kuvvet etki etmelidir?

Çözüm:
m = 500 g = 0,5 kg, r = 2,5 m, ω = 6 rad/s.
F_mer = m · ω² · r = 0,5 · (6)² · 2,5 = 0,5 · 36 · 2,5 = 45 N.

Örnek 1.4: Sicimdeki Gerilim
Esnemeyen sicimin ucundaki bir top, sürtünmesiz yatay masa üzerinde saniyede bir tam çember çizerek hareket ediyor (T1 = 1 s). Sicimdeki gerilim 2 N olarak ölçülüyor. Top her yarım saniyede bir tam dönüşünü tamamlasaydı (T2 = 0,5 s) sicimdeki gerilim kaç newton olurdu?

Çözüm:
F_mer = m · (4π² / T²) · r bağıntısına göre merkezcil kuvvet periyodun karesiyle ters orantılıdır.
Periyot 1 s’den 0,5 s’ye düşerek yarıya inerse kuvvet 2² = 4 katına çıkar.
T2 = 2 N · 4 = 8 N bulunur.

Soru 1.5:
50 g kütleli bir cisim, 3 m/s’lik sabit süratle 90 cm yarıçaplı çembersel hareket yapıyor. Merkezcil kuvvet kaç N’dur?

Çözüm:
m = 50 g = 0,05 kg, v = 3 m/s, r = 90 cm = 0,9 m.
F_mer = m · v² / r = 0,05 · (3)² / 0,9 = 0,05 · 9 / 0,9 = 0,5 N.