11. Sınıf Fizik Ders Kitabı Sayfa 48 Cevapları (MEB Yayınları)

1. ÜNİTE 3F F 3F F Şekil I Şekil II Şekil III Sandık; Şekil II’deki gibi karşılıklı 3F ve F büyüklüğündeki kuvvetlerle zıt yönlerde itildiğinde a1, Şekil III’teki gibi aynı yönde itildiğinde ise a2 ivme büyüklüğü ile harekete geçiyor. Buna göre a1 / a2 büyüklükleri oranını hesaplayarak sandığın her iki durumda hareket yönünü gösteriniz. (Sürtünmeleri ihmal ediniz.) İki kuvvet zıt yönlü uygulandığında 3F - F = m . a1 , aynı yönlü uygulandığında ise 3F + F = m . a2 mate­ matiksel modeli yazılır. Buradan cismin her iki durumdaki ivme büyüklükleri oranı a1 / a2 = 1/2 bulunur. Şekil II’deki cisim +x, Şekil III’teki cisim -x yönünde harekete geçecektir. Dünya kış oyunlarının ilgi çekici alanlarından biri de kızakla kayma [bobsledding (bobsleding)] müsa­ bakasıdır. Bu müsabakada dört sporcu, kızağı aynı anda iterek hızlandırır ve dışarıda sporcu kalmaya­ na kadar teker teker şekildeki gibi kızağın içine atlar. Sürtünmesi ihmal edilen yatay zeminde her biri m kütleli dört sporcu, 2m kütleli durgun kızağa eşit büyüklükte yatay F kuvvetleri uygulayarak kızağı harekete geçiriyor. Kızağın ivmesi boşken a0 , birinci sporcu bindikten sonra a1 , ikinci sporcu bindikten sonra a2 , üçüncü sporcu bindikten sonra a3 ve son sporcu bindikten sonra a4 olduğuna göre bu ivmelerin büyüklükleri­ ni hesaplayarak büyükten küçüğe doğru sıralayınız. Cevap Yatay bir zemin üzerinde Şekil I’deki gibi durmakta olan m kütleli bir sandığa iki kişi yatay düzleme pa­ ralel kuvvetler uyguluyor. Örnek