Bir çamaşır makinesi kazanı sıkma programında hızlanarak dönmektedir. Kazanın duvarındaki bir su damlasının çembersel yörüngedeki hareketi inceleniyor. Su damlasının hareketiyle ilgili olarak yapılan tümevarımsal analizlerden hangisi yanlıştır?
- A) Damla dairesel yörüngede dolanırken hız vektörünün yönü sürekli değişir.
- B) Damlanın konumu değiştikçe hız vektörü ile yarıçap vektörü arasındaki 90°'lik açı korunur.
- C) Kazanın merkez noktası, damlanın dolandığı dairesel yörüngenin merkezidir.
- D) Damla kazanın deliğinden fırladığı anda yarıçap doğrultusunda içeriye doğru hareket eder.
- E) Kazan hızlandıkça damlanın anlık hız vektörünün büyüklüğü de artar.
Tarih boyunca gök cisimlerinin dairesel hareketlerini açıklamak için çeşitli modeller kurulmuştur. Kepler ve Newton'un çalışmalarına temel olan bu hareketlerin en belirgin ortak özelliği nedir?
- A) Cisimlerin sürekli dışarıya doğru doğrusal yollarla kaçmaya çalışması
- B) Hız vektörlerinin her an yörünge merkezini göstermesi
- C) Hız vektörlerinin sabit bir merkez etrafında dönen konum vektörlerine daima dik olması
- D) Yörünge yarıçaplarının zamanla karesiyle orantılı olarak artması
- E) Cisimlerin hız büyüklüklerinin periyodik olarak sürekli sıfırlanması
Saat üzerindeki akrep ve yelkovanın uç noktalarının hareketleri inceleniyor. Bu noktaların hareketleri ile ilgili aşağıdakilerden hangisi söylenebilir?
- A) Yelkovanın uç noktasının yörünge merkezi sürekli değişmektedir.
- B) Akrebin uç noktasının hız vektörü ile yarıçap vektörü arasındaki açı 180°'dir.
- C) Her ikisinin de uç noktası sabit bir merkez etrafında çembersel hareket yapmaktadır.
- D) Yelkovanın uç noktasının çizgisel hızı hareket süresince sıfırdır.
- E) Akrebin uç noktasının ivmesi yoktur çünkü çok yavaş hareket eder.
Fizik dersinde öğretmen: "Çembersel hareket yapan tüm cisimlerin ortak özelliklerini düşünün ve bir genelleme yapın." demiştir. Buna göre öğrencilerden hangisinin yaptığı genelleme fiziksel olarak doğrudur?
- A) Can: "Cisimler sürekli doğrusal bir yolda ilerlerler."
- B) Elif: "Sabit bir merkez etrafında dolanan cisimlerin hız yönleri sürekli değişir."
- C) Mert: "Dairesel harekette hız vektörü ile yarıçap vektörü aynı yönü gösterir."
- D) Selin: "Cisimlerin merkeze olan uzaklığı her an azalarak sıfır olur."
- E) Berk: "Hız vektörünün büyüklüğü değiştiği için cisimler ivmesiz hareket yapar."
Düzgün çembersel hareket yapan farklı cisimlerin hız ve yarıçap vektörleri şekilde modellenmiştir. Modeller incelendiğinde, hız (v) ve konum/yarıçap (r) vektörleri arasındaki geometrik ilişki hakkında hangi genel yargıya varılır?
- A) r ile v arasındaki açı çemberin yarıçapına bağlı olarak değişir.
- B) r ile v arasındaki açı cismin kütlesi arttıkça küçülür.
- C) Cisimlerin hız vektörleri (v) ile konum vektörleri (r) daima birbirine diktir (r ⊥ v).
- D) Hız vektörü her zaman konum vektörünün gösterdiği yönün tam tersini gösterir.
- E) Yörünge yarıçapı büyüdükçe konum vektörü ile hız vektörü paralel hâle gelir.
Yatay düzlemde sabit süratle dairesel yörüngede dönen bir oyuncak arabanın hareketi gözleniyor. Bu arabanın hareketiyle ilgili olarak yapılan aşağıdaki genellemelerden hangisi yanlıştır?
- A) Hızının büyüklüğü sabittir fakat hızı vektörel olarak sürekli değişir.
- B) Yarıçap vektörü ile hız vektörü her zaman birbirine diktir.
- C) Arabanın ivmesi sıfırdır çünkü sürati hareket boyunca hiç değişmemektedir.
- D) Yörüngenin merkez noktası hareket süresince sabit kalır.
- E) Araba eşit zaman aralıklarında eşit yollar alır.
Yatay sürtünmesiz düzlemde bir ipe bağlı olarak düzgün çembersel hareket yapan bir taşın ipi aniden kopuyor. İpin koptuğu anda taşın izleyeceği yol ve hızı hakkında ne söylenebilir?
- A) Taş, koptuğu andaki hız vektörünün doğrultusunda doğrusal olarak yörüngeye teğet gider.
- B) Taş, dairesel yörüngesinde dönmeye devam eder ancak sürati yavaş yavaş azalır.
- C) Taş, koptuğu andan itibaren doğrudan yörünge merkezine doğru dik olarak çekilir.
- D) Taş, merkezden dışarıya doğru radyal (yarıçap) doğrultuda fırlar.
- E) Taş, spiral çizerek yavaşça merkeze doğru çöker.
Bir öğretmen tahtaya üç farklı dairesel hareket yapan cismin yörüngesini ve yarıçap vektörlerini çizerek öğrencilerinden hız vektörlerini eklemelerini istiyor. Öğrencilerin doğru bir çizim yapabilmesi için kullanacakları ortak kural aşağıdakilerden hangisi olmalıdır?
- A) Hız vektörü, her konumda yörünge merkezinden dışarıya doğru çizilmelidir.
- B) Hız vektörü, yarıçap vektörüne dik ve hareket yönünde yörüngeye teğet çizilmelidir.
- C) Hız vektörü, her konumda yörünge merkezine doğru dik olarak çizilmelidir.
- D) Hız vektörü, yarıçap vektörü ile 45 derecelik açı yapacak şekilde içe doğru çizilmelidir.
- E) Hız vektörü, yörüngenin en üst noktasında sıfır, en alt noktasında ise maksimum çizilmelidir.
Lunaparktaki dönme dolabın kabinleri sabit süratle dönmektedir. Kabinlerden birinin hareketi sırasında yarıçap vektörü ile hız vektörünün yönleri sürekli inceleniyor. Bu kabin için çizilen hız vektörü ile ilgili aşağıdaki çıkarımlardan hangisi doğrudur?
- A) Hız vektörü her an merkeze doğru yönelmiş olup yarıçap vektörüyle zıt yönlüdür.
- B) Hız vektörünün yönü değişmez, daima yukarıya doğrudur.
- C) Hız vektörü yörüngeye her noktada teğettir ve yarıçap vektörüne her an diktir.
- D) Hız vektörü ile yarıçap vektörü arasındaki açı hareket boyunca sürekli değişmektedir.
- E) Hız vektörü, kabinin dönme dolabın en üst noktasına ulaştığı anda sıfır değerini alır.
O noktası etrafında düzgün çembersel hareket yapan bir cismin farklı konumlardaki anlık hız vektörleri şekildeki gibi çizilmiştir. Hız vektörünün büyüklüğü değişmediği hâlde bu hareketin ivmeli bir hareket olmasının temel nedeni aşağıdakilerden hangisidir?
- A) Hız vektörünün yönünün zamanla sürekli değişmesi
- B) Yarıçap vektörünün uzunluğunun zamanla sürekli artması
- C) Cismin kütlesinin hareket boyunca sürekli azalması
- D) Yörünge merkezinin sürekli olarak yer değiştirmesi
- E) Hız vektörünün doğrultusunun yarıçap vektörüne paralel olması
Rüzgâr türbininin sabit hızla dönen kanat uçlarının hareketi ile ilgili veri toplayan bir öğrenci grubu aşağıdakilerden hangisini gözlemler?
- A) Kanat uçlarının yörüngesi elipstir, merkez sürekli yer değiştirir ve çizgisel hız sabittir.
- B) Kanat uçlarının yörüngesi daireseldir, yörünge merkezi dönme eksenidir ve hızın büyüklüğü sabittir.
- C) Kanat uçlarının yörüngesi düzdür, yörünge merkezi kanadın ucundadır ve hızın yönü sabittir.
- D) Kanat uçlarının yörüngesi daireseldir, merkez dışarıda bir noktadır ve hız büyüklüğü sürekli değişir.
- E) Kanat uçlarının yörüngesi spiraldir, merkez dönme eksenidir ve hızın yönü sabittir.
Düzgün çembersel hareket yapan bir cismin herhangi bir andaki konum vektörü ile hız vektörü arasındaki ilişki araştırılmaktadır. Buna göre, cismin yörünge merkezinden bulunduğu konuma çizilen yarıçap vektörü ile hız vektörü arasındaki açı her zaman kaç derecedir?
- A) 0° (aynı doğrultuda ve aynı yöndedirler)
- B) 45° (birbirlerine göre eğiktirler)
- C) 90° (birbirlerine her zaman diktirler)
- D) 180° (aynı doğrultuda fakat zıt yöndedirler)
- E) Konuma bağlı olarak 0° ile 180° arasında sürekli değişir
Uzayda, Dünya etrafında sabit süratle dairesel yörüngede dolanan TÜRKSAT 4A uydusu tasvir edilmiştir. Uydunun hareketi sırasında hız vektörünün yörünge merkezine olan uzaklığı ve doğrultusu hakkında ne söylenebilir?
- A) Merkeze olan uzaklığı sürekli değişir ve hız vektörü her an merkeze doğru yönelmiştir.
- B) Merkeze olan uzaklığı sabit kalır ve hız vektörü yörüngeye paralel olup hiçbir zaman değişmez.
- C) Merkeze olan uzaklığı değişken olup hız vektörü yörünge yarıçapına her zaman diktir.
- D) Merkeze olan uzaklığı sabittir ve hız vektörü dairesel yörüngeye her an teğettir.
- E) Merkeze olan uzaklığı sabittir ve hız vektörü her an yarıçap vektörüyle aynı yöndedir.
Bir lunaparkta sabit süratle dönen yatay bir platformun üzerindeki çocuklar eğlenmektedir. Platform üzerindeki çocukların hareketini inceleyen bir fizikçi, onların yörüngelerini, bu yörüngelerin merkez noktalarını ve hız büyüklüklerini nasıl tanımlar?
- A) Çocuklar düz bir çizgide, değişken bir merkez etrafında ve sürekli değişen süratlerle hareket ederler.
- B) Çocuklar dairesel bir yörüngede, sabit bir merkez noktası etrafında ve sabit süratle hareket ederler.
- C) Çocuklar eliptik bir yörüngede, merkezsiz bir ortamda ve sürekli artan süratlerle hareket ederler.
- D) Çocuklar spiral bir yörüngede, dışarıdan belirlenen bir merkez etrafında ve azalan süratlerle hareket ederler.
- E) Çocuklar dairesel bir yörüngede, sürekli değişen bir merkez etrafında ve artan süratlerle hareket ederler.
Sınıfta çembersel hareket verilerini analiz eden bir öğrenci grubu, farklı cisimlerin hareketlerini gözlemleyerek genel bir sonuca ulaşmak istiyor. Yapılan gözlemlerden yola çıkarak düzgün çembersel hareket yapan tüm cisimler için ulaşılabilecek en doğru genelleme aşağıdakilerden hangisidir?
- A) Cisimlerin hız vektörlerinin hem yönü hem de büyüklüğü hareket boyunca sabit kalır.
- B) Yörünge yarıçapı arttıkça cisimlerin hız vektörü ile yarıçap vektörü arasındaki açı küçülür.
- C) Hız vektörünün büyüklüğü sabit kalsa bile yönü sürekli değiştiği için cismin hızı değişkendir.
- D) Yörüngenin merkez noktası, cismin konumuna bağlı olarak yörünge üzerinde yer değiştirir.
- E) Cisimlerin anlık konumlarındaki yarıçap vektörü ile hız vektörü her zaman aynı doğrultudadır.
Türksat uydusunun Dünya etrafındaki çembersel yörüngede dolanırken sahip olduğu anlık hız vektörünün yönü, aşağıdakilerden hangisinde doğru tanımlanmıştır?
- A) Her an yörünge merkezine (Dünya'nın merkezine) doğrudur.
- B) Yörünge üzerindeki her noktada dairesel yörüngeye teğet çizgisi doğrultusundadır.
- C) Yörünge merkezinden dışarıya doğru radyal doğrultudadır.
- D) Uydunun dolanım yönüne ters yönde ve her an sabit bir açı yapacak şekildedir.
- E) Dolanım süresince uzay boşluğunda sürekli sabit bir yönü gösterir.
Bir lunaparktaki dönme dolabın kabinleri sabit süratle dönmektedir. Dönme dolap üzerindeki bir kabinin hareketi esnasında belirlenen herhangi bir andaki hız vektörü ile kabinin merkez noktasına olan uzaklığını belirten yarıçap vektörü arasındaki geometrik ilişki aşağıdakilerden hangisidir?
- A) Hız vektörü ile yarıçap vektörü birbirine paralel ve aynı yönlüdür.
- B) Hız vektörü ile yarıçap vektörü birbirine paralel ve zıt yönlüdür.
- C) Hız vektörü ile yarıçap vektörü birbirine diktir.
- D) Aralarındaki açı kabinin konumuna göre sürekli değişmektedir.
- E) Hız vektörü yörünge merkezine doğru, yarıçap vektörü ise dışarıya doğrudur.
Doğru cevaplar ve adım adım çözümler testi tamamladıktan sonra gösterilir.
