Tork Yeni Nesile Geçiş Test Çöz

Sorular

1. Mühendisler, ağır vanaları daha kolay döndürebilmek için çapı daha büyük vana kolları tasarlarlar. Bu tasarım tercihi torkun genel matematiksel modeli bağlamında analiz edildiğinde, aşağıdakilerden hangisi tasarımı açıklayan en temel fiziksel gerekçedir?

   • A) Dönme yarıçapı artırılarak, aynı torku elde etmek için gereken kuvvet ihtiyacının azaltılması
   • B) Uygulama açısını 90 dereceye sabitleyerek trigonometrik kaybı önlemek
   • C) Sistemin kütlesini artırarak eylemsizlik momentini sıfıra indirmek
   • D) Kuvvetin uygulama süresini uzatıp birim zamandaki işi artırmak
   • E) Vana kolundaki sürtünme kuvvetini tamamen ortadan kaldırmak

2. O noktası etrafında dönebilen bir kapıya, menteşeden d kadar uzaklıktaki noktaya kapı düzlemiyle 30° açı yapacak şekilde F büyüklüğünde bir kuvvet uygulanıyor. Aynı kapının menteşesinden 2d kadar uzaklıktaki noktaya kapıya dik olarak kaç F büyüklüğünde bir kuvvet uygulanırsa, ilk durumla aynı tork elde edilir? (sin 30° = 0.5)

   • A) 1/4
   • B) 1/2
   • C) 1
   • D) 2
   • E) 4

3. Bir fizik öğretmeni tahtaya torkun yönünün, kuvvet ve konum vektörünün oluşturduğu düzleme dik olduğunu yazıyor. Buna göre, torkun yönünü belirlemek için kullanılan ve dört parmağın bükülme yönünün dönme yönünü, başparmağın ise tork yönünü gösterdiği kural aşağıdakilerden hangisidir?

   • A) Sağ el kuralı
   • B) Sol el kuralı
   • C) Lenz kanunu
   • D) Vida adımı kuralı
   • E) Paralelkenar yöntemi

4. Mert, fizik dersindeki simülasyon çalışmasında elde ettiği verileri kullanarak torkun genel modelini yazmak istiyor. Mert'in oluşturduğu hipotezde 'Kuvvet ile uzaklık vektörü birbirine paralel olduğunda döndürme etkisi sıfırdır.' ifadesi yer almaktadır. Bu hipotezi torkun genel matematiksel modeli olan τ = F · d · sin θ eşitliğindeki hangi değer doğrudan doğrular?

   • A) θ = 90° için sin θ = 1 olması
   • B) θ = 0° için sin θ = 0 olması
   • C) F = 0 için τ = 0 olması
   • D) d = 0 için τ = 0 olması
   • E) θ = 180° için sin θ = 1 olması
5. 

   Aşağıdaki görselde gösterilen kapı koluna uygulanan F kuvveti, kapı düzlemiyle θ açısı yapacak şekilde yönlendirilmiştir. Kapının menteşesine olan dik uzaklık r olduğuna göre, bu kuvvetin kapı üzerindeki net döndürme etkisini veren matematiksel bağıntı hangisidir?

   • A) τ = F · r · cos θ
   • B) τ = F · r / sin θ
   • C) τ = F · r · sin θ
   • D) τ = F · sin θ / r
   • E) τ = r · cos θ / F

6. Bir inşaat işçisi, beton bloğu kaldıraç yardımıyla havaya kaldırmak istiyor. Kaldıracın desteğe olan uzaklığı d, uygulanan dik kuvvet F ve oluşan tork τ'dur. İşçi kaldıracın kolunu 3d yapıp kuvveti F/2 değerine düşürürse, blok üzerindeki tork kaç τ olur?

   • A) 1/2
   • B) 1
   • C) 1.5
   • D) 3
   • E) 6

7. Bir levha üzerindeki O dönme noktasına uygulanan üç farklı kuvvetin oluşturduğu torklar inceleniyor. F1 kuvveti doğrudan O noktasından geçmekte, F2 kuvveti O noktasına d uzaklıktadır ve diktir, F3 ise O noktasına d uzaklıkta olup levhayla 45° açı yapmaktadır. Kuvvet büyüklükleri eşit olduğuna göre, hangi kuvvetler levha üzerinde tork oluşturamaz?

   • A) Yalnız F1
   • B) Yalnız F2
   • C) Yalnız F3
   • D) F1 ve F3
   • E) F2 ve F3

8. Mühendis Tarık Bey, bir makine kolunun dönme noktasında maksimum tork elde etmek istiyor. Tarık Bey, mekanizmadaki kuvvetin büyüklüğünü ve açısını değiştiremediğine göre, amacına ulaşmak için aşağıdakilerden hangisini yapmalıdır?

   • A) Kuvvetin uygulama noktasını dönme merkezine yaklaştırmalıdır.
   • B) Kuvvetin uygulama noktasını dönme merkezinden uzaklaştırmalıdır.
   • C) Mekanizmayı daha hafif bir metalden üretmelidir.
   • D) Kuvveti daha kısa bir sürede uygulamalıdır.
   • E) Dönme merkezinin etrafına yağ sürerek sürtünmeyi artırmalıdır.

9. Bir maden suyu şişesinin kapağını açacak yardımıyla açmaya çalışan Ali, açacağı yukarı doğru dik bir kuvvetle zorluyor. Ali açacağın boyunu uzatırsa (d) ve uyguladığı kuvveti (F) iki katına çıkarırsa, kapak üzerindeki döndürme etkisi ilk duruma göre nasıl değişir?

   • A) 2 katına çıkar.
   • B) 4 katına çıkar.
   • C) Değişmez.
   • D) Yarısına iner.
   • E) 8 katına çıkar.

10. Öğrenciler simülasyon çıktılarından yararlanarak torkun matematiksel modelini tümevarım yöntemiyle genellemek istiyor. Ölçümlere göre kuvvet (F), dik uzaklık (d) ve kuvvetin açısının sinüsü (sin θ) değişkenlerinin tamamı tork ile doğru orantılı olduğuna göre, torkun genel matematiksel modeli aşağıdakilerden hangisi gibi olmalıdır?

    • A) τ = F · d / sin θ
    • B) τ = F · d · sin θ
    • C) τ = F · sin θ / d
    • D) τ = F² · d · sin θ
    • E) τ = d · sin θ / F

11. Fizik dersinde torkun bağlı olduğu değişkenleri tartışan gruptan Elif, 'Kuvvet dik uygulanmadığında döndürme etkisi azalır çünkü kuvvetin sadece dönme noktasına dik olan bileşeni tork üretir.' iddiasını ortaya atıyor. Elif'in bu iddiasını desteklemek için kullanması gereken trigonometrik fonksiyon aşağıdakilerden hangisidir? (θ: Kuvvet ile konum vektörü arasındaki açıdır.)

    • A) Cosinus (cos θ)
    • B) Tangent (tan θ)
    • C) Sinus (sin θ)
    • D) Cotangent (cot θ)
    • E) Secant (sec θ)

12. Bir grup öğrenci, ağır bir kapıyı en az kuvvetle açabilmek için menteşelerden olabildiğince uzaktaki kapı kolunu tercih ediyor. Öğrencilerin bu günlük hayat gözlemi, torkun hangi değişken ile olan doğru orantılı ilişkisini doğrudan kanıtlar?

    • A) Kuvvetin uygulama noktasının dönme merkezine olan uzaklığı
    • B) Kapının yapıldığı malzemenin özkütlesi
    • C) Kuvvetin uygulama doğrultusu ile kapı yüzeyi arasındaki açı
    • D) Kapının dönme eksenindeki sürtünme katsayısı
    • E) Kuvvetin uygulanma süresi

13. Efe, okul laboratuvarındaki simülasyonda sabit bir eksen etrafında dönebilen levhaya farklı kuvvetler uygulayarak tork ölçümleri yapıyor. Sadece uyguladığı kuvvetin büyüklüğünü iki katına çıkardığında levhaya etki eden torkun da iki katına çıktığını gözlemliyor. Efe'nin bu ölçümden çıkarabileceği ilk matematiksel ilişki aşağıdakilerden hangisidir?

    • A) Tork, dönme eksenine olan dik uzaklık ile ters orantılıdır.
    • B) Tork, uygulanan kuvvetin büyüklüğü ile doğru orantılıdır.
    • C) Tork, kuvvet ile açının çarpımına eşittir.
    • D) Tork, uygulanan kuvvetin karesi ile doğru orantılıdır.
    • E) Tork, kuvvetten bağımsız sabit bir büyüklüktür.
14. 

    Görseldeki eşit bölmeli ve ağırlıksız kaldıraç sisteminde, destek noktası etrafında serbestçe dönebilen çubuğa farklı noktalardan farklı açılarla kuvvetler uygulanmaktadır. Kaldıracın dengede kalabilmesi için dönme noktasına göre net torkun sıfır olması gerektiğine göre, verilen kuvvetlerin tork büyüklüklerinin karşılaştırılması hangi seçenekte doğru analiz edilmiştir?

    • A) Torkun büyüklüğü sadece kuvvetlerin yönüne bağlı olup uygulanan açıların dengeye etkisi yoktur.
    • B) Açılı uygulanan kuvvetlerin dik bileşenleri tork hesabına katılmaz, sadece yatay bileşenleri döndürme etkisi oluşturur.
    • C) Dönme noktasına aynı dik uzaklıkta olan kuvvetlerden açısı 90 dereceye en yakın olan kuvvet her zaman daha küçük tork üretir.
    • D) Kuvvetlerin oluşturduğu torklar, kuvvet büyüklüğü ile kuvvetin dönme noktasına olan dik uzaklığının ve uygulama açısının sinüsünün çarpımı karşılaştırılarak bulunur.
    • E) Desteğe en yakın noktadan uygulanan kuvvet, açısı ne olursa olsun her zaman en büyük torku oluşturur.

15. Öğrenciler, bir laboratuvar simülasyonunda sabit bir anahtar kullanarak cıvatayı döndürmek için uyguladıkları kuvvetin büyüklüğü, açısı ve uygulama noktasının uzaklığı arasındaki ilişkileri incelemektedir. Yapılan ölçümlerde elde edilen verilere göre, döndürme etkisinin (tork) matematiksel model genellemesi aşağıdakilerden hangisinde değişkenlerin ilişkisine uygun olarak doğru verilmiştir?

    • A) Tork; kuvvetin büyüklüğü ve kuvvetin dik bileşeniyle ters, dönme noktasına olan uzaklıkla doğru orantılıdır.
    • B) Tork; kuvvetin büyüklüğü, dönme noktasına uzaklık ve kuvvet doğrultusunun dönme noktasıyla yaptığı açının sinüsü ile doğru orantılıdır.
    • C) Tork; kuvvetin büyüklüğü ile dönme noktasına olan dik uzaklığın oranına eşittir.
    • D) Tork; sadece kuvvetin büyüklüğüne bağlı olup açının değişmesinden etkilenmez.
    • E) Tork; kuvvetin büyüklüğü ile dönme noktasına olan uzaklığın karesinin çarpımı ile doğru orantılıdır.

16. Bir limanda yük taşıyan vinç operatörü, rıhtımdaki ağır bir konteyneri en az kuvvetle döndürerek yerleştirmek istemektedir. Buna göre operatörün, vincin dönme eksenine göre uygulayacağı kuvvetin yönünü ve uygulama noktasını seçerken kullandığı fiziksel akıl yürütme aşağıdakilerden hangisinde en doğru şekilde modellenmiştir?

    • A) Kuvvetin uygulama noktasını dönme eksenine en yakın seçip kuvveti dik uygulamak torku maksimum yapar.
    • B) Kuvvetin büyüklüğü ve açısı ne olursa olsun, dönme noktasına olan dik uzaklık arttıkça döndürme etkisi azalır.
    • C) Dönme eksenine en uzak noktadan, tork etkisini maksimum yapmak için kuvveti sisteme dik açıyla uygulamak gerekir.
    • D) Kuvvetin uygulama doğrultusu dönme ekseninden geçecek şekilde açılandırılırsa en küçük kuvvetle maksimum tork elde edilir.
    • E) Uygulama noktasının uzaklığı sabit tutulup kuvvet açısı küçültüldükçe tork değeri sürekli artar.

Doğru cevaplar ve adım adım çözümler testi tamamladıktan sonra gösterilir.