FİZ-101 Uygulama-IV (Bölüm IV: İki Boyutta (Düzlemsel) Hareket)

31.10.2014
FİZ-101 Uygulama-IV
(Bölüm IV: İki Boyutta (Düzlemsel) Hareket)
1. (Berkeley Cilt-I* , 2.18) Aşağıdaki yer vektörleriyle tanımlanan parçacıkların hız ve ivmelerini


bulunuz. a) r  16t iˆ  25t 2 ˆj  33 kˆ b) r  10 sin(15t ) iˆ  35t ˆj  e 6t kˆ
2. (Fishbane,Gasiorowicz&Thornton, 3.42) 20 m yüksekliğindeki bir binanın tabanından 50 m
uzaklıktaki bir hedefi vurmak için bir top atılacaktır. Atıcı binanın hedefe yakın tarafında çatıda
durmaktadır. a) Yatay olarak fırlatılan topun hızı nedir? b) Top 45 açı ile atıldığında fırlatma hızı ne
olur? c) Önceki şıkta, topun ilk hızının yatay bileşeni ne olur?
3. (Giancoli, 3.88) Bir gülle, yerden 195 m uzaklıkta ve 135 m yükseklikteki sarp bir kayalığın tepesine
fırlatılıyor. Eğer gülle fırlatıldıktan 6,6 s sonra sarp kayalığın tepesine düşüyorsa güllenin ilk hızının
nedir? (büyüklük ve yön olarak)
4.
(Giancoli, 3.93)
Bir
basketbol
topu
yatayla
 0  35 açıda
yönlenmiş v0  12 m/s’ lik bir ilk hızla (şekildeki gibi)
2,4 m yükseklikten atılıyor. a) Eğer oyuncu basket
yaparsa potadan ne kadar uzaktadır? b) Top potaya
yatayla hangi açıda girmiştir?
5. (Young&Freedman, 3.56)
Bir su deposu, hortumla su sıkılarak
doldurulmaktadır. Silindirik deponun çapı D,
yüksekliği 2D’ dir. Hortumun ucu depodan
6D uzaklıktadır. Hortum ve depo aynı
seviyededir ve hortum suyu 45 açıyla
fışkırtmaktadır. İlk sürat v0 ’ ın aralığını
bulunuz. Cevabınızı D ve g cinsinden ifade
ediniz. Hava direncini ihmal ediniz.
6.
(Young&Freedman, 3.33)
14,0 m yarıçaplı bir dönme dolap, merkezinden geçen yatay bir eksen
etrafında dönmektedir. Çeperdeki bir yolcunun sürati sabit 7 m/s’ dir. Bu
yolcunun ivmesinin büyüklüğü ve yönü a) çembersel hareketin en üst
noktasında ve b) en alt noktasında iken nedir? c) Dönme dolap bir tam
turu ne kadar zamanda alır?
* (Berkeley Fizik Dersleri Cilt-I, C. Kittel,W.D.Knight,M.A.Ruderman,A.C. Helmholz,B.J.Buyer, 3. Baskı)
A. Ozansoy, 2014
1
7. (Fishbane,Gasiorowicz&Thornton, 3.53)
Bir araştırma düzeneği içerisindeki elektron, bir çember üzerinde
hareket etmektedir. Düzenekteki ilk dönüşte elektronun hızı vo ve
(**)
yörünge yarıçapı R’ dir. Elektron her dönüşünde, küçük bir
bölgeden geçerken “itilerek”, vo / 100 kadar ek hız
kazanmaktadır. Elektronun hareket ettiği çember üzerindeki
ivmesinin mutlak değeri her zaman aynı kalmaktadır. Elektron 10
kez itme aldıktan sonra çembersel yolun yarıçapı ne olur?
8. (Karaoğlu, 3.14) Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi (CERN) hızlandırıcılarında protonlar
hızlandırılarak birbirleriyle çok yüksek enerjide çarpışmaları sağlanır. En son verilere göre protonlar
çevresi 27 km olan çembersel bir yörüngede 1 saniyede 11000 devir yapmaktadırlar. Protonların
merkezcil ivmesi ne olur?
9. (Giancoli, 3.78) Hareketli bir trenin penceresinden bakıldığında, yağmur damlaları düşeyle  açısı
yapmaktadır. Eğer trenin hızı vT ise, yağmur damlalarının düşey olarak düştüğü varsayılan dünya
referans çerçevesinde damlaların hızı nedir?
10. (Giancoli, Örnek 3.8) Bir çocuk sabit bir hızla sağa doğru hareket eden bir vagonda dik duruyor.
Vagon sabit hızla ileriye giderken çocuk elini uzatıyor ve elindeki elmayı kendi bakış açısına göre
düşey olarak yukarı doğru fırlatıyor. Hava direnci ihmal edilirse, elma vagonun arkasına mı, önüne
mi, içine mi düşer?
11. (Berkeley Cilt-I , 2.7) Bir adam, durgun suda saatte yaklaşık 8 km hızla kürek çekmektedir. a) Saatte
3,2 km hızla akan bir ırmağın kıyısından diğer kıyısına yönelirse hızının yönünü ve büyüklüğünü
bulunuz. b) Irmağın kıyısına dik yönde hareket etmek istediğinde, hızının yönü ve büyüklüğü ne
olmalıdır?
12. (Young&Freedman, 3.40) Bir pilot batıya uçmak istemektedir. Güneye doğru 80 km/sa hızla esen
bir rüzgar vardır. a) Uçağın havaya göre hızı 320 km/sa ise pilot uçağın burnunu ne yöne
çevirmelidir? b) Uçağın yere göre sürati nedir? Bir vektör diyagramı ile gösteriniz.
(**) http://www.fh-friedberg.de/fachbereiche/e2/telekom-labor/geissler/html-et2_neu/et2_5.htm
A. Ozansoy , 2014
2