✨ Konuları Gir, Yapay Zeka Saniyeler İçinde Sınavını Üretsin!

11. Sınıf Farklı Gözlem Çerçevelerinde Hareket Test 1

SORU 1

Sabit açısal hızla dönmekte olan dairesel bir platformun merkezinde duran bir kişi, bir topu platformun teğetsel yönünde fırlatıyor. Topun platforma göre ve yere göre izlediği yol ve hızı hakkında aşağıdakilerden hangisi doğrudur? (Sürtünmeler ihmal edilmiştir.)


A) Yere göre: Top dairesel bir yol izler, hızı sabittir. Platforma göre: Top düz bir çizgi izler, hızı sabittir.
B) Yere göre: Top düz bir çizgi izler, hızı sabittir. Platforma göre: Top spiral bir yol izler, hızı değişir.
C) Yere göre: Top spiral bir yol izler, hızı değişir. Platforma göre: Top dairesel bir yol izler, hızı sabittir.
D) Yere göre: Top dairesel bir yol izler, hızı sabittir. Platforma göre: Top spiral bir yol izler, hızı değişir.
E) Yere göre: Top parabolik bir yol izler, hızı değişir. Platforma göre: Top düz bir çizgi izler, hızı sabittir.
Açıklama:
Yere göre gözlemci (eylemsiz çerçeve): Top platformun merkezinden teğetsel yönde fırlatıldığı için, yere göre zaten bir teğetsel hıza sahiptir. Platform sabit açısal hızla döndüğü ve top da merkezde fırlatıldığı için, topun merkeze olan uzaklığı değişmez. Bu durumda top, merkezden fırlatıldığı noktadaki yarıçapı koruyarak sabit hızlı dairesel bir hareket yapar. Yere göre gözlemci, topun dairesel bir yol izlediğini ve hızının (süratinin) sabit olduğunu görür. Platforma göre gözlemci (eylemsiz olmayan çerçeve): Platformun merkezinden fırlatılan top, platforma göre sürekli aynı uzaklıkta (merkezden fırlatıldığı yarıçapta) hareket eder ve platforma göre düz bir çizgide (kendi yerel teğetsel doğrultusunda) ilerler. Platform gözlemcisi topun hızını sabit olarak algılar ve top platform üzerinde düz bir çizgi boyunca hareket ediyormuş gibi görünür (eğer platformdaki gözlemci de top ile aynı anda fırlatılıp yan yana gidebilseydi). Bu nedenle doğru cevap A seçeneğidir. (Not: 'Hızı sabittir' ifadesi süratinin sabit olduğu, yönünün dairesel hareketten dolayı değiştiği anlamına gelir. Genelde sorularda 'sürati sabittir' denilmesi daha net olur.)