Çözümlü fizik soruları

Girişim deseninde P noktasının yeri

Derinliği sabit dalga leğeninde aynı fazda çalışan özdeş kaynaklar λ dalga boylu dalgalar yaymaktadır ve kaynaklar arası uzaklık 7λ dır. Buna göre kaynakların oluşturduğu girişim deseninde P noktası hangi çizgi üzerinde bulunur?(sin30 = 1/2)

P noktasının düğüm çizgisi mi yoksa dalga katar mı üzerinde olduğunu bulmak için yol farkına bakmalıyız.

Yol farkı λ veya λ nın tam katlarına eşitse dalga katarı,
λ nın yarım katlarına eşit ise düğüm çizgisi üzerindedir.

Çubuğa bağlı ipte gerilme kuvveti

Ağırlığı 2P olan homojen KL çubuğu şekildeki gibi iple duvara bağlanmıştır. Çubuk dengede olduğuna göre ipteki T gerilme kuvveti kaç P dir? (sin53 = 0,8, cos53=0,6)

L noktasına göre tork alabiliriz.
Çubuk dengede olduğu için bileşke tork sıfırdır.
Buna göre ip gerilmesi ile çubuk ağırlığının L noktasına göre torkları eşit büyüklüktedir.

Enerji değişimi ve korunumu

Şekildeki X cismi O noktasından serbest bırakıldığında L noktasında duruyor. Sadece KP arası sürtünmeli olduğuna göre X cismi K noktasından en az kaç mgh lik kinetik enerjiyle atılırsa O noktasına ulaşır? (KL = LM = MN = NP)

O noktasında iken serbest bırakılan cismin potansiyel enerjisi:
mgh
KP arası sürtünmeli ve cisim L noktasında durduğuna göre,
LP noktaları arasında toplam mgh kadar enerji harcanmıştır.

Lambaların parlaklık değişimi

Şekil I deki elektrik devresinde özdeş K ve L lambaları bulunuyor. Bu devredeki L lambasına şekil II deki gibi özdeş M lambası paralel bağlanıyor. Buna göre K ve L lambalarının parlaklıkları nasıl değişir?

Lamba parlaklığı ile lamba üzerinden geçen akım doğru orantılıdır.
Lamba parlaklıklarını kıyaslamak için lambalar üzerinden geçen akım değerlerini bulalım.

Şekil I deki elektrik devresi için;

Kaldırma kuvvetlerini kıyaslama

Hacimleri eşit K, L ve M cisimleri sıvı içerisinde şekildeki gibi dengededir. Buna göre bu cisimlere uygulanan kaldırma kuvvetlerinin büyüklükleri nasıl sıralanır?

Kaldırma kuvveti;

Fk = Vb.ds.g

Vb = Cismin sıvı içinde batan hacmi
ds = sıvının özkütlesi
g = yer çekimi ivmesi

Eşit bölmeli çubuğun denge noktası

Ağırlığı önemsiz eşit bölmeli çubuğa şekildeki gibi eşit kütleli cisimler asılmıştır.
Buna göre çubuk hangi noktadan iple tavana asılırsa, serbest bırakıldığında yatay olarak dengede kalır?

Her bir cismin ağırlığına G ve her bir bölmeye d diyelim ve
K noktasına göre tork alalım;

Bileşke kuvvetin en büyük ve en küçük değeri

Büyüklükleri 12N, 8N ve 6N olan kuvvetlerin en büyük ve küçük bileşke değerleri kaç Newton'dur?

A, B ve C olmak üzere büyüklükleri verilmiş üç kuvvet olsun.


Bileşkenin en büyük değeri
Bu üç kuvvetin bileşkelerinin en büyük değeri bu kuvvetlerin toplamı olacaktır.

Rmaks = A + B + C

Bileşkenin en küçük değeri
Bu kuvvetlerin bileşkelerinin en küçük değerini bulurken iki farklı durum vardır.

I- En büyük kuvvetin büyüklüğü, diğer iki kuvvetin toplamından küçükse yani
A < B + C ise bileşke kuvvetin en küçük değeri sıfır olacaktır.

Rmin = 0

II- En büyük kuvvetin büyüklüğü, diğer iki kuvvetin toplamından büyükse yani
A > B + C ise bileşke kuvvetin en küçük değeri,

Rmin = A - (B + C) ile bulunur.

Bu ifadeleri dikkate alarak soru çözümü şu şekilde olacaktır:

Net kuvvet etkisinde bir cismin ivmesi

Şekilde verilen sürtünmeli düşey zeminde, 5 kg kütleli cisim aşağıda doğru hareket etmektedir.
Buna göre cismin ivmesi kaç m/s 2 dir? (g =10 m/s 2)

Cisim ivmeli hareket yaptığına göre
Newton'un II. Kanunundan,

Fnet = m.a

bağıntısını kullanırız. Burada,

Fnet = Net kuvvet
m = Kütle
a = İvme

Bileşke manyetik alan şiddeti

İletken düz telden 9i akım geçmektedir. Buna göre çember merkezindeki bileşke manyetik alanın sıfır olması için iletken çember telden hangi yönde kaç i akım geçmelidir? (π = 3)

Çember merkezinde bileşke manyetik alan şiddetinin sıfır olabilmesi için, o noktada çemberin manyetik alan şiddeti ile düz telin manyetik alan şiddetinin eşit ve zıt yönde olması gerekir.

Üzerinden i akım geçen düz telden d uzaklıktaki bir noktada oluşan manyetik alan şiddeti;

P bölgesinde bir ışının izlediği yol

Şekildeki I ışını P bölgesinde bulunan düzlem aynadan I' ışını olarak yansıyor. Buna göre ışının düz ayna ile yaptığı açı kaç derecedir?

Işınları çizdiğimizde;

resim

Kasnağa bağlı cismin yükseliği

Şekildeki sürtünmesiz sistemde L kasnağının yarıçapı 2r ve M kasnağının yarıçapı r dir. L kasnağı ok yönünde döndürülürse K cisminin yüksekliği kaç πr değişir?

L ve M kasnakları eş merkezlidir.
Bu tür kasnakların dönme yönü ve sayısı eşittir.
Buna göre M kasnağı da ok yönünde 1 tur döner.