Pamukkale Üniversitesi Fizik Bölümü
PAÜ Fizik Bölümü Başarılar Dileriz.
PAÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FIZ 111 GENEL FİZİK-I DERSİ 2018-2019 YAZ DÖNEMİ FİNAL SINAVI SORULARI
Adı-Soyadı: ………CEVAP ANAHTARI………..
Öğrenci No:………Bölümü:………Şube No:………NÖ ░░ ……..İÖ ░░
Dersi veren öğretim elemanının adı ve soyadı:………
NOT: Cep telefonu kullanılması yasaktır. Cevap sonucunu kare içine alınız. Hesap makinesi
kullanabilirsiniz. (g = 9,80 m/s2) SÜRE: 90 dakika. 21.08.2019 (09:00)
Soru 1 (25P): 1,0 m uzunluğundaki ipin bir ucu sabitlenmiş ve diğer ucu da 2,0 kg kütleli bir taşa bağlanmıştır.
a) Taş şekilde gösterildiği gibi dikey çembersel bir yörüngede sallanır ve yörüngenin en alçak noktasından geçerken hızı 4,0 m/s dir. Taş bu noktadan geçerken ipteki T gerilme kuvvetini hesaplayın. (Taş için serbest cisim diyagramını çizmeyi unutmayın!) (15p)
b) Taş yörüngenin en üst noktasından geçerken ipteki T gerilme kuvvetinin sıfır olabilmesi için taşın hızı ne olmalıdır? (Taş için serbest cisim diyagramını çizmeyi unutmayın!) (10p)
S1 S2 S3 S4 T
net merkezcil merkezcil merkezcil
2 2
2
Taş en alçak noktadan geçerken üzerine etkiyen net kuvvet:
4, 0 m/s
2, 0 g 9,8 m/s 52 N
1, 0 m
F ma T mg ma T m g a
T m g v k T
R
net merkezcil
Taş en üst noktadan geçerken üzerine etkiyen net kuvvet:
F ma T
0 2
üst
merkezcil merkezcil
2
üst 1, 0 m 9,8 m/s üst 3,13 m/s
mg ma g a g v
R
v Rg v
Pamukkale Üniversitesi Fizik Bölümü
PAÜ Fizik Bölümü Başarılar Dileriz.
Soru 2 (25 P): a) 3 kg lık bir kütle vi = (6i - 2j) m/s lik bir hıza sahiptir. Cismin hızı (8i + 4j) m/s ye değişirse, cisim üzerine yapılan toplam işi bulunuz. (İpucu: v2 = v.v olduğunu hatırlayınız.) (10p)
2 2 64 16 80 m/s
1
2 36 4 40 m/s
13 80 40 60 Joule
2
s
s i s i
i
W K K K W m v v v
v
W W
b) kütlesi 5 kg olan m kütlesi, şekildeki gibi eğim açısı 37o olan sürtünmeli eğik düzlemde 8 m/s lik ilk hız ile fırlatıldığında 3,2 m yol alabiliyor ise kütle ile eğik düzlem arasındaki kinetik sürtünme katsayısını bulunuz. (Sin37° = 0,6, Cos37° = 0,8 ve g = 10 m/s2) (5p)
cos0
s i k
s s i i k
E E f l
K U K U mgl
m
glsin 12 m
v20 k m
1 2 2
cos sin 32 10 3, 2 0, 6 cos 10 3, 2 0,8 0, 5
k k
gl v gl
gl
c) Kütlenin çıkışı esnasında kütle çekim kuvvetine karşı yapılan işi bulunuz. (5p)
sin 37 5 10 3, 2 0, 6 96 Joule
g g g
W F d mgl W
d) Kütlenin çıkışı esnasında sürtünme kuvvetine karşı yapılan işi bulunuz. (5p)
cos 37 0, 5 5 10 3, 2 0,8 64 Joule
s s
f s k f
W f d mgl W
l=3,2m
m 37
ovo g
Pamukkale Üniversitesi Fizik Bölümü
PAÜ Fizik Bölümü Başarılar Dileriz.
Soru 3 (25P): Şekilde görüldüğü gibi 4 m/s’lik hızla sağa doğru hareket eden m1 = 1,6 kg kütleli bir blok, sürtünmesiz yatay bir düzlem üzerinde 2,5 m/s’lik hızla sola doğru hareket eden m2 = 2,1 kg kütleli ikinci bir bloğa tutturulmuş ve kuvvet sabiti 600 N/m olan bir yayla çarpışıyor
a) m1 kütleli blok sağa doğru 3 m/s’lik bir hızla hareket ettiği anda m2 kütleli bloğun hızını bulunuz. (8 P)
b) m2 kütleli bloğa tutturulmuş olan yaydaki sıkışma miktarını bulunuz. (8 P)
c) Çarpışmanın türü nedir? Nedeniyle birlikte yazınız. (5 P)
Çarpışma sonrasında kaybolan kinetik enerji esneklik potansiyel enerjisine dönüşmüştür.
d) m1 ve m2 kütleli bloklar durgun kalıncaya kadar yaydaki sıkışma devam etseydi yaydaki maksimum sıkışma miktarı ne olurdu? (4 P)
Pamukkale Üniversitesi Fizik Bölümü
PAÜ Fizik Bölümü Başarılar Dileriz.
Soru 4 (25 P): Yarıçapı R = 30 cm, kütlesi M = 2 kg ve eylemsizlik moment I = 0,09 kg.m2 olan bir tekerlek, şekildeki gibi, sürtünmesiz yatay bir mil üzerine monte edilmiştir.Tekerlek etrafında sarılı hafif bir ipin ucunda m = 0,5 kg kütleli bir cisim vardır. (g = 9,8 m/s2)
a) Tekerleğin açısal ivmesini bulunuz. (15 Puan)
b) Asılı cismin çizgisel ivmesini bulunuz. (8 Puan)
0,3 10,88 3, 27 m/s2
aR a
c) İpteki gerilme kuvvetini bulunuz? (7 Puan)
0, 09 10,88
3, 264 N 0,3
T I T
R
2
2
2
2 2
1 2 3
0, 5 9,8 0, 3
10,88 rad/s 0, 09 0, 5 0, 3
I TR I
F ma mg T ma a R
I I I mR mgR
mg mR mg mR mg
R R R I mR
mgR I mR
