✨ Konuları Gir, Yapay Zeka Saniyeler İçinde Sınavını Üretsin!

11. Sınıf Kuvvet ve Hareket Test 3

SORU 1

Kütlesi \(m_1 = 4 \text{ kg}\) olan bir araba \(v_1 = 6 \text{ m/s}\) hızla doğuya, kütlesi \(m_2 = 2 \text{ kg}\) olan başka bir araba ise \(v_2 = 9 \text{ m/s}\) hızla batıya doğru hareket etmektedir. İki araba çarpışıp tamamen esnek olmayan bir şekilde yapıştıklarında, çarpışma sonrası ortak hızlarının büyüklüğü ve yönü ne olur?


A) \(1 \text{ m/s}\) doğuya
B) \(1 \text{ m/s}\) batıya
C) \(2 \text{ m/s}\) doğuya
D) \(2 \text{ m/s}\) batıya
E) \(0 \text{ m/s}\)
Açıklama:
Çizgisel momentum korunur. Doğu yönünü pozitif (+), batı yönünü negatif (-) alalım. İlk arabanın momentumu: \(p_1 = m_1v_1 = (4 \text{ kg})(+6 \text{ m/s}) = +24 \text{ kg} \cdot \text{m/s}\) İkinci arabanın momentumu: \(p_2 = m_2v_2 = (2 \text{ kg})(-9 \text{ m/s}) = -18 \text{ kg} \cdot \text{m/s}\) Sistemin başlangıç momentumu: \(P_{ilk} = p_1 + p_2 = +24 - 18 = +6 \text{ kg} \cdot \text{m/s}\) Çarpışma tamamen esnek olmadığı için cisimler yapışır ve ortak bir \(v_{ortak}\) hızıyla hareket ederler. Toplam kütle \(m_1+m_2 = 4 \text{ kg} + 2 \text{ kg} = 6 \text{ kg}\) olur. Sistemin son momentumu: \(P_{son} = (m_1+m_2)v_{ortak} = (6 \text{ kg})v_{ortak}\) Momentum korunumu gereği \(P_{ilk} = P_{son}\): \(+6 = 6v_{ortak}\) \(v_{ortak} = \frac{+6}{6} = +1 \text{ m/s}\) Sonucun pozitif olması, ortak hızın doğu yönünde olduğunu gösterir.