Bozok Üniversitesi Eğitim Fakültesi İlköğretim Bölümü Fen Bilgisi

29.12.2014
Pazartesi
Bozok Üniversitesi Eğitim Fakültesi
İlköğretim Bölümü Fen Bilgisi Eğitimi ABD
Güz Dönemi Fizik 1 Dersi Yarıyıl Sonu Sınavı
ÖĞRENCİ NO
ADI
Soru No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
SOYADI
İMZA
Puan
Toplam Puan
Sınav Kuralları
12 adet soru bulunmaktadır. Bu sorulardan 11 tanesi yapılacaktır. Seçmediğiniz sorunun
üzerini çiziniz. 12 adet soru yapılması halinde (ya da üzeri çizilmediği halde) en yüksek
not alınan soru iptal edilecektir.
Her soru 10 puandır (toplamda 110 puan alınabilir).
Sınav süresince kalem, silgi, hesap makinesi vb. araçların ortaklaşa kullanılması
kesinlikle yasaktır.
Sınav süresince cep telefonu çalan ya da cep telefonu ile oynayanların sınavları kesinlikle
iptal edilecektir.
Sınav süresi 120 dakikadır. Ek bir süre verilmeyecektir.
Başarılar dilerim.
Yrd. Doç. Dr. Murat ÇAVUŞ
FİZİK I FORMÜLLERİ
Yer Değiştirme:
Δ𝑥 = 𝑥2 − 𝑥1
Hız
𝑣𝑜𝑜𝑜 =
İvme
𝑎𝑜𝑜𝑜 =
Sürat
Δ𝑥
Δ𝑡
Δ𝑣
Δ𝑡
,𝑣 =
,𝑎 =
Düzgün Çembersel Hareket
𝑎=
d𝑥
d𝑡
d𝑣
d𝑡
=
d2 𝑥
d𝑡 2
𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡 𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚
𝑠𝑜𝑜𝑜 =
∆𝑡
Sabit İvmeli Hareket
1
𝑥 = 𝑥0 + 𝑣0 𝑡 ± 𝑎𝑡 2
2
𝑣 = 𝑣0 + 𝑎𝑎
𝑣 2 = 𝑣02 + 2𝑎(𝑥 − 𝑥0 )
Birim Vektör Gösterimi
𝑎⃗ = 𝑎𝑥 𝚤̂ + 𝑎𝑦 𝚥̂ + 𝑎𝑧 𝑘�
Skalar Çarpım
𝑎⃗ ∙ 𝑏�⃗ = 𝑎𝑎 cos 𝜃
Vektörel Çarpım
𝑎⃗𝑥𝑏�⃗ = 𝑎𝑎 sin 𝜃
İki Boyutta Hareket
Konum: 𝑟⃗ = 𝑥𝚤̂ + 𝑦𝚥̂ + 𝑧𝑘�
Yer Değiştirme: Δ𝑟⃗ = 𝑟���⃗2 − 𝑟���⃗1
Hız: 𝑣𝑜𝑜𝑜 =
Δ𝑟⃗
, 𝑣⃗
Δ𝑡
�⃗
Δ𝑣
İvme: 𝑎⃗𝑜𝑜𝑜 =
Δ𝑡
=
d𝑟⃗
d𝑡
�⃗
d𝑣
, 𝑎⃗ =
Eğik Atış Hareketi
𝑥−𝑥0 = (𝑣0 cos 𝜃)𝑡
d𝑡
1
𝑦−𝑦0 = (𝑣0 sin 𝜃)𝑡 − 𝑔𝑡 2
2
𝑣𝑦 = 𝑣0 sin 𝜃 − 𝑔𝑔
𝑣𝑦2 = (𝑣0 sin 𝜃)2 − 2𝑔(𝑦−𝑦0 )
Yörünge Denklemi:
𝑦 = (tan 𝜃)𝑥 −
𝑔𝑥 2
2(𝑣0 cos 𝜃)2
Yatay Erim: 𝑅 =
𝑣02
sin 2𝜃
𝑔
𝑣2
𝑅
,𝐹 =
𝑚𝑣 2
𝑅
,𝑇 =
2𝜋𝜋
𝑣
Hareket Kanunları
1. Kanun 𝐹⃗𝑛𝑛𝑛 = ∑ 𝐹⃗𝑖 = 0 ise hız
değişmez.
2. Kanun: 𝐹⃗𝑛𝑛𝑛 = ∑ 𝐹⃗𝑖 = 𝑚𝑎⃗
3. Kanun: 𝐹⃗21 = −𝐹⃗12
Sürtünme
𝑓𝑠,𝑚𝑚𝑚𝑚 = 𝜇𝑠 𝐹𝑁
𝑓𝑘 = 𝜇𝑘 𝐹𝑁
1
D = CρAv 2
2
İş- Kinetik Enerji:
1
2
Kinetik Enerji: 𝐾 = 𝑚𝑣 2
İş: 𝑊 = 𝐹. 𝑑. cos 𝜃 = 𝐹⃗ . 𝑑⃗
Yer çekimi kuv. tarafından
yapılan iş: 𝑊𝑔 = 𝑚. 𝑔. 𝑑. cos 𝜃
Yay kuvveti: 𝐹⃗𝑠 = −𝑘𝑑⃗
Yay kuv. tarafından yapılan iş:
𝑥𝑠
1
𝑊𝑠 = � 𝐹⃗𝑠 𝑑𝑥⃗ = − � 𝑘𝑘𝑘𝑘 = − 𝑘𝑑2
2
𝑥𝑖
Güç: 𝑃𝑜𝑜𝑜 =
𝑊
∆𝑡
Ani Güç: 𝑃 =
𝑑𝑑
𝑑𝑑
= 𝐹𝐹 cos 𝜑 = 𝐹⃗ . 𝑣⃗
Değişken Bir Kuvvetin Yaptığı İş
𝑊 = � 𝐹⃗ 𝑑𝑟⃗ = � 𝐹𝐹𝐹𝐹𝜃𝑑𝑑
İş ve Kinetik Enerji:
𝑊 = ∆𝐾 = 𝐾2 − 𝐾1
Korunumlu Kuvvetlerin Yaptığı
İş ve Potansiyel Enerji:
𝑊𝑔 = −∆𝑈
Korunumlu Kuvvet ve
Potansiyel Enerji
𝜕𝜕
𝜕𝜕
𝜕𝜕
𝐹⃗ = − � 𝚤̂ +
𝚥̂ +
𝑘�
𝜕𝜕
𝜕𝜕
𝜕𝜕
Kütle Merkezi
Kütle Merkezi: 𝑟𝐾𝐾 =
1 𝑛
∑ 𝑚 𝑟⃗
𝑀 𝑖=1 𝑖 𝑖
Parçacıklar sistemi için
Newton’un ikinci yasası:
𝐹⃗𝑛𝑛𝑛 = 𝑀𝑎⃗𝐾𝐾
İtme-Momentum
Çizgisel Momentum: 𝑝⃗ = 𝑚𝑣⃗
Çizgisel Momentum ve
Newton’un ikinci yasası:
𝑑𝑝⃗
𝐹⃗𝑛𝑛𝑛 =
𝑑𝑑
İtme-çizgisel momentum
teoremi
𝑝⃗𝑠 − 𝑝⃗𝑖 = ∆𝑝⃗ = 𝐽⃗
İmpuls: 𝐽⃗ = 𝐹𝑜𝑜𝑜 ∆𝑡
𝑡𝑠
𝐽⃗ = � 𝐹(𝑥)𝑑𝑑
𝑡𝑖
Çarpışmalar:
İnelastik Çarpışmada
𝑝⃗1𝑖 + 𝑝⃗2𝑖 = 𝑝⃗1𝑠 + 𝑝⃗2𝑠
Elastik Çarpışmada
𝑝⃗1𝑖 + 𝑝⃗2𝑖 = 𝑝⃗1𝑠 + 𝑝⃗2𝑠
1
1
1
1
𝑚 𝑣⃗ + 𝑚 𝑣⃗ = 𝑚 𝑣⃗ + 𝑚 𝑣⃗
2 1 1𝑖 2 2 2𝑖 2 1 1𝑠 2 2 2𝑠
Mekanik Enerjinin Korunumu
(Sadece Korunumlu Kuvvetlerin
Varlığında)
∆𝑈 + ∆𝐾 = 0
𝐾2 + 𝑈2 = 𝑈1 + 𝐾1
Dış Kuvvetler ve Mekanik Enerji
𝑊𝐷𝐷Ş = ∆𝑈 + ∆𝐾
Enerjinin Korunumu:
∆𝑈 + ∆𝐾 + ⋯ = 0
Fizik 1 Final Sınavı
2/14
Soru 1
Küçük bir kaçağı olan bir depoya su dökülüyor. Suyun kütlesi, m’nin t zamanına göre değişimi
m=10,00t0,8 – 5,00t + 20,00 olarak veriliyor. (t≥0, m gram ve t saniye cinsinden,)
a) Depodaki su kütlesinin en fazla olduğu zaman nedir?
b) Bu kütle ne kadardır?
c) Kütlenin değişim hızı t=5,00 s’de ne kadardır?
Fizik 1 Final Sınavı
3/14
Soru 2
Arabanızdaki frenler sizin 5,0 m/s2 ivmeyle fren yapmanızı sağlıyor.
a) 144 km/sa hızla giderken bir trafik polisi görürseniz, arabanızı 90 km/sa’lik hız sınırının
altına en az ne kadar sürede yavaşlatabilirsiniz?
b) Bu yavaşlamanın t’ye karşılık v grafiğini çiziniz.
Fizik 1 Final Sınavı
4/14
Soru 3
Metre cinsinden üç yer değiştirme vektörü şöyledir: 𝑑⃗1 = 4,0𝚤̂ + 5,0𝚥̂ − 6,0𝑘�, 𝑑⃗2 = −1,0𝚤̂ +
2,0𝚥̂ + 3,0𝑘�, 𝑑⃗3 = 4,0𝚤̂ + 3,0𝚥̂ + 2,0𝑘�
a) 𝑟⃗ = 𝑑⃗1 − 𝑑⃗2 + 𝑑⃗3 nedir?
b) 𝑟⃗ ile pozitif z ekseni arasındaki açı nedir?
Fizik 1 Final Sınavı
5/14
Soru 4
Kar taneleri 15,00 m/s sabit süratle dik olarak düşüyorlar. Yatay düz bir yolda 72 km/sa
süratle araba kullanan bir gözlemciye göre, kar taneleri dikeyle kaç derecelik bir açı
yapıyormuş gibi görünür?
Fizik 1 Final Sınavı
6/14
Soru 5
Şekilde sürtünmesiz bir makara üzerinden geçen bir sicimle bağlı iki blok
görülmektedir. Bir bloğun kütlesi m1= 1,60 kg diğerinin kütlesi m2= 4,80
kg’dır.
a) Bloklarının ivmesinin büyüklüğü nedir?
b) Sicimdeki gerilme kuvveti nedir?
Fizik 1 Final Sınavı
7/14
Soru 6
Şekilde ağırlığı 60 N olan bir blok üzerine bir 𝑃�⃗ kuvveti etki
ediyor. Başlangıçta blok, yatayla 𝜃 = 20° açı yapan düzlem
üzerinde sabit durmaktadır. x ekseninin pozitif yönü
düzlemin yukarısına doğrudur. Blokla düzlem arasındaki
sürtünme kuvvet sabitleri 𝜇𝑠 = 0,50 ve 𝜇𝑘 = 0,34’tür. 𝑃�⃗
vektörü,
a) (-5,0 N)i olduğunda düzlemin bloğa uyguladığı sürtünme kuvveti nedir?
b) (-20,0 N)i olduğunda düzlemin bloğa uyguladığı sürtünme kuvveti nedir?
Fizik 1 Final Sınavı
8/14
Soru 7
Konumu x=5,0t- 6,0t2 +4,0t3 (x metre, t saniye cinsinden) şeklinde verilen 3,0 kg kütleli bir
parçacığa tek bir kuvvet etki etmektedir. t=0 ve t=2,0 s aralığında, kuvvet tarafından kutu
üzerinde yapılan iş nedir?
Fizik 1 Final Sınavı
9/14
Soru 8
Yüklü bir asansörün kütlesi 3,0x103 kg’dır ve 110 m yüksekliğe, sabit bir hızla, 19 s’de
çıkmaktadır. Birim zamanda yapılan iş (güç) nedir?
Fizik 1 Final Sınavı
10/14
Soru 9
Korunumlu bir 𝐹⃗ = (4,0𝑥 − 6)𝚤̂ kuvveti (x metre cinsinden) x ekseni üzerinde hareket eden
bir parçacığa etkiyor. Bu kuvvete ilişkin U potansiyel enerjisinin x=0’daki değeri 15 J’dür.
a)U’yu x’in fonksiyonu olarak veren bir ifade elde ediniz.
b) Maksimum pozitif potansiyel enerji nedir?
Fizik 1 Final Sınavı
11/14
Soru 10
0,5 kg kütleye sahip taş, yer düzeyinden 20 m/s ilk hızla dikey olarak yukarı atılıyor. Uçuş
boyunca taşın üzerindeki hava sürtünme kuvveti 0,30 N’dur.
a) Taşın çıkabileceği maksimum yükseklik nedir?
b) Taşın yere çarpmadan hemen öncesi sürati nedir?
Fizik 1 Final Sınavı
12/14
Soru 11
Kütlesi 20 kg olan bir cisim, bir iç patlama sonucu üç parçaya ayrılmadan önce, uzayda, pozitif
x yönünde 100 m/s’lik bir süratle yol almaktadır. Patlama sonrası, kütlesi 10 kg olan bir parça,
patlama noktasından pozitif y yönüne doğru 60 m/s’lik bir süratle uzaklaşıyor. 4 kg’lık ikinci
parça, negatif x ekseni boyunca 100 m/s’lik bir süratle hareket ediyor. Üçüncü parçanın hızı
birim vektör gösterimi ile ne olur?
Fizik 1 Final Sınavı
13/14
Soru 12
Kütleleri 2 kg olan A ve B cisimleri çarpışıyorlar. Çarpışmadan önceki hızları 𝑣⃗𝐴 =
(11𝚤̂ + 4𝚥̂) 𝑚/𝑠 ve 𝑣⃗𝐵 = (−6𝚤̂ + 6,0𝚥̂) 𝑚/𝑠’dir. Çarpışmadan sonra hız 𝑣⃗𝐴 = (−5,0𝚤̂ + 4,0𝚥̂) 𝑚/
𝑠 oluyor.
a) B’nin son hızı nedir?
b) Toplam kinetik enerjideki değişim ne olur?
Fizik 1 Final Sınavı
14/14