✨ Konuları Gir, Yapay Zeka Saniyeler İçinde Sınavını Üretsin!

11. Sınıf Çarpışma ve Patlama Hesaplamaları Test 3

SORU 1

Sürtünmesiz yatay bir düzlemde durmakta olan 10 kg kütleli bir cisim iç patlama sonucu iki parçaya ayrılıyor. Parçalardan 4 kg kütleli olanı doğu yönünde 6 m/s hızla hareket ettiğine göre, diğer parçanın hızı ve yönü ne olur?


A) 4 m/s, doğu
B) 4 m/s, batı
C) 6 m/s, batı
D) 6 m/s, doğu
E) 8 m/s, batı
Açıklama:
Patlama öncesi cisim durmakta olduğu için sistemin başlangıçtaki toplam çizgisel momentumu sıfırdır (\(P_{ilk} = 0\)). Çizgisel momentum korunumu ilkesine göre, patlama sonrası toplam momentum da sıfır olmalıdır (\(P_{son} = 0\)). Birinci parçanın kütlesi \(m_1 = 4 \text{ kg}\) ve hızı \(v_1' = +6 \text{ m/s}\) (doğu yönünü pozitif alalım). İkinci parçanın kütlesi \(m_2 = M_{toplam} - m_1 = 10 \text{ kg} - 4 \text{ kg} = 6 \text{ kg}\). İkinci parçanın hızını \(v_2'\) olarak belirleyelim. \(P_{son} = m_1 v_1' + m_2 v_2'\) \(0 = (4 \text{ kg})(+6 \text{ m/s}) + (6 \text{ kg})(v_2')\) \(0 = 24 + 6v_2'\) \(6v_2' = -24\) \(v_2' = -4 \text{ m/s}\) Negatif işaret, ikinci parçanın hareket yönünün birinci parçanınkinin tersi olduğunu, yani batı yönünde olduğunu gösterir. Bu durumda diğer parça 4 m/s hızla batı yönünde hareket eder.