12. Sınıf Fizik · 1. Ünite: Kuvvet ve Hareket

Eylemsizlik Momenti

Ağır bir çarkı döndürmek, hafif bir çarkı döndürmekten zordur. Ama aynı kütleli iki çarktan birini kütlesi eksene yakın, diğerini eksenden uzak olacak biçimde yaparsan farkı yine hissedersin. Bu konuda dönen cisimlerin dönme hareketindeki değişime gösterdiği direncin, yani eylemsizlik momentinin, hangi değişkenlere nasıl bağlı olduğunu deneylerle bulacaksın. Formül ezberlemeyeceksin; değişkenler değişince eylemsizlik momentinin kaç kat değiştiğini orantıyla çıkaracaksın.

Kazanımlar

Konu anlatımı

  1. Dönmeye de Eylemsizlik Var

  2. Gözlemler: Hangi Değişkenler Etkili?

  3. Genelleme: Kütle Dağılımı Önemli

  4. Aynı Tork, Farklı Cisimler: Açısal Hız Grafiği

  5. Çözümlü Örnekler

  6. Sık Yapılan Hatalar ve Kavram Yanılgıları

Anahtar terimler

Eylemsizlik momenti
Cismin dönme hareketindeki değişime gösterdiği direncin ölçüsü; birimi kg·m².
Dönme ekseni
Cismin etrafında döndüğü doğru; eylemsizlik momenti eksene göre tanımlanır.
Kütle dağılımı
Kütlenin dönme eksenine göre nasıl yayıldığı; eksenden uzaktaki kütle eylemsizlik momentini çok artırır.
Açısal hız
Cismin birim zamanda döndüğü açı; birimi rad/s.
Tork
Kuvvetin döndürme etkisi; açısal hızı değiştirebilen büyüklüktür.
Doğru orantı
Bir nicelik iki katına çıkınca diğerinin de iki katına çıkması; kütle ile eylemsizlik momenti böyledir.
Halka ve dolu disk
Aynı kütle ve yarıçapta halkanın kütlesi kenarda olduğundan eylemsizlik momenti dolu diskinkinden büyüktür.

Örnek soru

Eylemsizlik momenti ile ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

  1. Cismin dönme hareketindeki hızın ölçüsüdür.
  2. Cismin dönme hareketindeki değişime gösterdiği direncin ölçüsüdür.
  3. Kuvvetin cismi döndürme etkisidir.
  4. Cismin ağırlığıdır.
  5. Cismin bir turu tamamlama süresidir.

Doğru cevap: B

Çözüm

1. Öteleme hareketinde kütle, hız değişimine karşı direncin ölçüsüdür; dönme hareketinde buna karşılık gelen nicelik eylemsizlik momentidir.
2. Eylemsizlik momenti ne kadar büyükse cismin açısal hızını değiştirmek o kadar zordur.
Cevap: B. C seçeneği tork tanımıdır; A seçeneği açısal hızdır; bunlar eylemsizlik momentiyle karıştırılan kavramlardır.

12. Sınıf Fizik: tüm konular