Pamukkale Üniversitesi Fizik Bölümü

(1)

Pamukkale Üniversitesi Fizik Bölümü

PAÜ Fizik Bölümü Başarılar Dileriz.

PAÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FIZ 111 GENEL FİZİK-I DERSİ 2018-2019 YAZ DÖNEMİ ARA SINAVI SORULARI

Adı-Soyadı: ………ÇÖZÜM ANAHTARI……….

Öğrenci No: ………Bölümü: ……….. Şube No: …… NÖ ░░ İÖ ░░

Dersi veren öğretim elemanının adı ve soyadı: ………..

NOT: Cep telefonu kullanılması yasaktır. Hesap makinesi kullanabilirsiniz. (g = 9,80 m/s²)

SÜRE: 90 dakika 18.07.2019

Soru 1 (25 P): Düzgün bir yol boyunca durgun halden harekete geçen bir kamyon 20,0 m/s lik hıza ulaşana kadar 2,00 m/s² lik bir ivme ile hareket ediyor. Kamyon, bu hızla 20,0 s hareket ettikten sonra 5,00 s’de duracak şekilde fren yapıyor.

a) Kamyonun toplam hareket süresini bulunuz? (10p)

Hareketin 1. kısmında: v_s  v_i

 

     

0

1 1 2 1

toplam 1 2 3 toplam

20, 0 m/s

10, 0 s 2, 00 m/s

10, 0 s 20, 0 s 5, 00 s 35, 0 s

vs

at t t

a

t t t t t

      

       

b) Bu hareket için kamyonun ortalama hızını bulunuz? (15p)

   

  

   

     

   

1 1 1

2 2 2 2

3 3 3

1 2 3

ort

1 2 3

0 20, 0 m/s

10, 0 s 100 m

2 2

20, 0 m/s 20, 0 s 400 m 20, 0 m/s 0

5, 00 s 50, 0 m

2 2

100 m 400 m 50, 0 m 10, 0 s 20, 0 s 5, 0

i s

v v

x t x

x v t x

v v

x t x

x x x x

v t t t t



 

  

     

   



 

  

     

   

 

  

   

  ^

^{0 s}

^

^ ^v^ort ^^{15, 7 m/s}

S1 S2 S3 S4 T

(2)

Pamukkale Üniversitesi Fizik Bölümü

Soru 2 (25 P): Bir vektörünün negatif x bileşeni 3,00 birim, pozitif y bileşeni 2,00 birim ve pozitif z bileşeni 1,00 birim uzunluğundadır.

a) Birim vektörler cinsinden vektörünü ifade ediniz ve büyüklüğünü bulunuz . (5p)



^{3, 00}^ˆ ^{2, 00}^ˆ ^{1, 00}^ˆ



^br

^

^{3, 00}

^{ }

² ^{2, 00}

^{ }

² ^{1, 00}

^

² ^{3, 74 br}

A  i j k  A      A 

b) vektörüne hangi vektörü ilave edilirse hiç z bileşeni olmayan, negatif y ve pozitif x bileşeni 1 birim uzunluğunda olan bileşke vektör elde edilir? Bulunan vektörünün büyüklüğünü bulunuz . (5p)

     

  ^ ^{ }

²

^{ }

²

^

²

ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ

1, 00 1, 00 br 1, 00 1, 00 br 3, 00 2, 00 1, 00 br

ˆ ˆ ˆ

4, 00 3, 00 1, 00 br 4, 00 3, 00 1, 00 5,10 br

A B i j B i j i j k

B i j k B B

 

           

          

c) (5p)



^{3, 00}^ˆ ^{2, 00}^ˆ ^{1, 00}^ˆ



^br



^{4, 00}^ˆ ^{3, 00}^ˆ ^{1, 00}^ˆ



^br ^ˆ³ ^ˆ² ^ˆ¹



^{ˆ ˆ} ^ˆ



^br²

4 3 1

i j k

A B   i  j k    i j k         A B i j k

  

d) (5p)



^{3, 00}^ˆ ^{2, 00}^ˆ ^{1, 00}^ˆ



^br



^{4, 00}^ˆ ^{3, 00}^ˆ ^{1, 00}^ˆ



^br ^{19 br}²

A B  i j k    i j k  A B 

e) vektörü ile vektörü arasındaki açıyı hesaplayınız. (5p)

 

  

2

1 1 19 br

cos cos 175

3, 74 br 5,10 br A B

A B

 ^ ^^ ^^  ^ ^ ^ ^    

 

   

 

(3)

Pamukkale Üniversitesi Fizik Bölümü

Soru 3: Şekilde görüldüğü gibi bir golf topu 40 m yüksekliğindeki bir binanın çatısından yatayla 37° açı yapacak şekilde v₀ = 25 m/s lik bir süratle fırlatılıyor.

2

0 0

m

0 2

s

0 0

Sabit ivmeli hareket için kullanabileceğiniz denklemler:

9,8 1

2

x

y

x x v t

a g v v at

y y v t at

 



      

  



a) Top atıldıktan kaç saniye sonra yere çarpacaktır? (10p)

   

0 0sin 25 m/s sin 37 0 15 m/s ve 0 0cos 25 m/s cos 37 0 20 m/s

40 m

y y x x

v v v v v v

y

 

         

 

  ^{  }

      ^ ^

 

0 2

0 0

2 2

0 0 0 1,2

2 2

1

1,2 2 1,2

2

1 1 2

2 2 0

15 m/s 15 m/s 2 9,8 m/s 40 m 4,8 s

9,8 m/s 1, 7 s

y y

v v g y

y y v t gt gt v t y t

g t

t t

t

 

        

  

  

 





b) Top binanın tabanından ne kadar uzakta yere çarpacaktır? (5p)

  

0cos 0

0 0 menzil 0 20 m/s 4,8 s menzil 96 m

v

x x

x x v t x v t x



      

c) Top yere hangi hızla çarpacaktır? Cevabınızı birim vektör ve büyüklük-açı notasyonlarında veriniz. (10p)

   

    ^ ^

   

 

0 0 0 0 0 0

2

0 0

2 çarpma

çarpma çarpma

sin 25 m/s sin 37 15 m/s ve cos 25 m/s cos 37 20 m/s

20 m/s ve 15 m/s 9,8 m/s 4,8 s 32 m/s

20 m/s 3

ˆ ˆ 20 m/s ˆ 32 m/s ˆ

y y x x

x x y y y

x y

v v v v v v

v v v v gt v

v

v v i v j v i j

 

         

        

 

     

 

2

çarpma

1 1

2 m/s 38 m/s

32 m/s

tan tan 58

20 m/s

y

x

v v

 ^ v ^ 

  

    

         

    



0 25 m/s v 

menzil

x 40 m

37

0

y

x

yer düzlemi

çarpma

v



(4)

Pamukkale Üniversitesi Fizik Bölümü

Soru 4 (25 P): Yandaki şekilde 5,00 kg’lık blok, 10,0 kg’lık başka bir blok üzerine konulmuştur. 10,0 kg’lık bloğa 45,0 N’luk yatay bir kuvvet uygulanmaktadır. Aynı zamanda 5,00 kg’lık blok bir iple duvara

bağlanmıştır. Hareketli yüzeyler arasındaki sürtünme katsayısı 0,200 dir.

Buna göre;

a) İpteki gerilmeyi hesaplayınız. (10p)

    

2 2 2 2

2 2

2

2 2 2 2

net

0, 200 5, 00 kg 9,80 m/s 9,80 N

0 9,80 N

s k k s

s

N m g f N m g f

F f T T

 

      

    

b) 10,0 kg’lık bloğun ivmesini bulunuz? (15p)

 

         

     

 

1 1 1 1

1 2

1,2 1 2

1 1 2

2

1 1 2

2

net 1

1

0, 200 10, 0 kg 5, 00 kg 9,80 m/s 29, 4 N

45, 0 N 29, 4 N 9,80 N

0,580 m/s 10, 0 kg

s k k s

s s

N m m g

f N m m g f

F f f

F F f f m a a a

m

 

 

        

   

        

F a

2 5, 00 kg m 

1 10, 0 kg m 

m g1

N1

N2

m g2

s2

f

s1

f T

s2

f

Pamukkale Üniversitesi Fizik Bölümü

Pamukkale Üniversitesi Fizik Bölümü

 

 

     

   

  

   

     

   

  



Pamukkale Üniversitesi Fizik Bölümü







 

 



     

    

 























 

  

Pamukkale Üniversitesi Fizik Bölümü

   

    

       

 

  

   

     

   

 

 

 

 

Pamukkale Üniversitesi Fizik Bölümü

    

 

         

     

 

  ^

^

^

^{ }

^{ }

^

  ^ ^{ }

^{ }

^

  ^{  }

      ^ ^

    ^ ^