Fizik I · 11. Ünite

11. Ünite Deneme Sınavı: Açısal Momentum; Genel Dönme

20 çoktan seçmeli soru · 9 konu · cevaplar ve çözümler sınavı bitirince

Sınavdaki konular

  1. Açısal Momentum - Sabit Eksen Etrafında Dönen Cisimler (3 soru)
  2. Vektörel Çarpım; Vektör Olarak Tork (3 soru)
  3. Bir Parçacığın Açısal Momentumu (2 soru)
  4. Parçacık Sistemleri İçin Açısal Momentum ve Tork (2 soru)
  5. Katı Cisimler İçin Açısal Momentum ve Tork (2 soru)
  6. Açısal Momentumun Korunumu (2 soru)
  7. Topaç ve Jiroskop (2 soru)
  8. Dönen Referans Sistemleri; Eylemsizlik Kuvvetleri (2 soru)
  9. Coriolis Etkisi (2 soru)

Deneme sınavı nasıl işler?

Örnek sorular

Soru 1

Eylemsizlik momenti $0.60\,\text{kg}\cdot\text{m}^2$ olan bir volan sabit eksen etrafında $40\,\text{devir/dakika}$ ile dönmektedir. Volanın açısal momentumunun büyüklüğü yaklaşık kaç $\text{kg}\cdot\text{m}^2/\text{s}$'dir?

  1. $2.51$
  2. $3.82$
  3. $24.0$
  4. $150.8$
  5. $1.26$

Doğru cevap: A

Çözüm

1. Açısal hız rad/s cinsinden olmalıdır: $\omega = 2\pi n/60 = 2\pi\cdot 40/60 = 4.19\,\text{rad/s}$.
2. $L = I\omega = 0.60\cdot 4.19 = \mathbf{2.51\,kg\cdot m^2/s}$. Doğru cevap A.
3. $24.0$ değeri $\omega$ yerine $40$ yazılarak, $150.8$ ise $60$'a bölme unutularak ($0.6\cdot 2\pi\cdot 40$) elde edilir; $3.82$ ise $\omega = 40/2\pi$ yanlışının ürünüdür.

Soru 2

Her biri $1\,\text{kg}$ olan iki cisim, $1\,\text{m}$ uzunluğunda hafif bir çubuğun uçlarına bağlıdır. Çubuk, orta noktasından geçen düşey eksenle $30^\circ$ açı yapacak biçimde bağlanmış ve $\omega = 10\,\text{rad/s}$ ile dönmektedir. Açısal momentumun eksen doğrultusundaki bileşeni $L_z$ kaç $\text{kg}\cdot\text{m}^2/\text{s}$'dir?

  1. $2.50$
  2. $2.17$
  3. $5.00$
  4. $1.25$
  5. $0.625$

Doğru cevap: D

Çözüm

1. Her kütle eksenden $(a)\sin 30^\circ = 0.5\cdot 0.5 = 0.25\,\text{m}$ uzaklıktadır.
2. $I_z = 2m(a\sin\theta)^2 = 2\cdot 1\cdot(0.25)^2 = 0.125\,\text{kg}\cdot\text{m}^2$.
3. $L_z = I_z\omega = 0.125\cdot 10 = \mathbf{1.25}$. Doğru cevap D.
4. $2.50$ toplam büyüklük $|\vec{L}|$'dir; $5.00$ çubuğun eksene dik ($\theta = 90^\circ$) olması durumudur; $2.17$ eksene dik $L_\perp$ bileşenidir. $L_z$ yalnızca eksen bileşenidir.

Sınavın tamamı Fizik I dersini derslerine ekleyince açılır.

Fizik I: tüm konular ve deneme sınavları