FİZ-101 Uygulama-XI (Bölüm XI: Dönme Hareketinin

26.12.2014
FİZ-101 Uygulama-XI
(Bölüm XI: Dönme Hareketinin Dinamiği

1. (Fishbane,Gasiorowicz&Thornton, 10.17) Konumu, r  (3iˆ  ˆj  5kˆ) m ile verilen

ve üzerine etki eden kuvvet F  (2iˆ  4 ˆj  3kˆ) N olan bir cismin üzerindeki torku
başlangıç noktasına göre hesaplayınız.

2. (Berkeley Cilt-I, 6.4) Bir elektron bir protonun etrafında r= 0,5 A yarıçaplı
çembersel bir yörüngede hareket etmektedir. a) Elektronun proton etrafındaki
yörüngesel açısal momentumunu bulunuz. b) Elektronun toplam enerjisi ne kadardır?
c) Elektronu protondan ayırmak için elektrona verilmesi gerekli enerji ne kadardır?
3. (Fishbane,Gasiorowicz&Thornton, 10.32)
0,5 kg’ lık küçük bir kütle, sürtünmesiz bir eğik
düzlem üzerinde, yerden 1,6 m yukarıda
dururken kaymaya başlar. Kütle eğik düzlemin
dibine ulaştığında bir süre düz bir yüzey
üzerinde kaydıktan sonra, kütlesi 3,2 kg,
1.6 m
uzunluğu 1 m olan, orta noktasından tutturulmuş
düzgün bir dikey çubuğun altına çarpıp
yapışıyor. Çubuk dönme hareketine hangi açısal
hız ile başlar?
.
4. (Serway&Beichner, 11.21) 2 kg kütleli bir parçacığın konum vektörü zamana bağlı

olarak r  (6iˆ  5tˆj ) m eşitliği ile verilmektedir. Parçacığın açısal momentumunu
zamana bağlı olarak bulunuz.
5. (Berkeley Cilt-I, 6.6) Kütlesi 20 kg, uzunluğu 10 m olan bir merdiven, düşeyle 30°
açı yapacak şekilde kaygan bir duvara dayanmaktadır. Merdivenin kaymasını, yerle
merdiven arasındaki sürtünme sağlamaktadır. Durgun bir merdiven için net torkun
(dönme momentinin) sıfır olduğunu kullanarak, merdivenin duvara uyguladığı
kuvvetin büyüklüğünü bulunuz. (Yol gösterme; durgun bir merdiven için momentlerin
toplamı sıfırdır).
6. (Young&Freedman, 10.3)
F2
F1
.
45°
F3
Kenar uzunluğu 0,180 m olan kare şeklindeki metal
levha, merkezindeki O noktasından geçen ve levhaya dik
olan bir mile tutturulmuştur. F1=18,0 N, F2=26,0 N ve
F3=14,0 N ise net torku hesaplayınız. Levha ve kuvvetler
sayfa düzlemindedir.
A. Ozansoy, 2014
1
7. (Young&Freedman, 10.8) Düzgün ve 8,4 kg ağırlığındaki küresel bir kabuk 50 cm
çaplıdır. 2 kg ağırlığında 4 küçük kütle eşit aralıklarla kürenin dış yüzeyine
yerleştiriliyor. Oluşan bu sistem, kürenin ve iki küçük kütlenin merkezinden geçen
eksen üzerinde dönmektedir. Sistemin açısal süratini 75 rpm’ den 50 rpm’ e düşürmek
için gereken sürtünme torku nedir?
8. (Young&Freedman, 10.20)
Yarıçapı 8 cm ve kütlesi 0,180 kg olan bir halkanın
kenarına, bir ip birkaç kez dolanmıştır. İpin serbest
ucu tutularak halka serbest bırakılıyor. Halka 75 cm
alçaldıktan sonra a) dönen halkanın açısal süratini
b) halkanın merkezindeki sürati hesaplayınız.
A. Ozansoy, 2014
2