✨ Konuları Gir, Yapay Zeka Saniyeler İçinde Sınavını Üretsin!

12. Sınıf Basit Harmonik Hareket Test 7

SORU 1

Basit harmonik hareket yapan 0.5 kg kütleli bir cismin genliği 0.4 m'dir. Cisim denge konumundan 0.2 m uzakta iken üzerine etki eden geri çağırıcı kuvvetin büyüklüğü 10 N olduğuna göre, cismin denge konumundaki maksimum hızının büyüklüğü kaç m/s'dir?


A) 2
B) 3
C) 4
D) 5
E) 6
Açıklama:
Geri çağırıcı kuvvet \(F = kx\) formülü ile bulunur. Bu bilgiyi kullanarak yay sabitini \(k\) hesaplayabiliriz. Verilen değerler: Kütle \(m = 0.5 \text{ kg}\) Genlik \(A = 0.4 \text{ m}\) Kuvvet \(F = 10 \text{ N}\) Konum \(x = 0.2 \text{ m}\) Yay sabiti \(k = F/x = 10 \text{ N} / 0.2 \text{ m} = 50 \text{ N/m}\). Şimdi açısal hızı \(\omega = \sqrt{k/m}\) formülünden bulalım: \(\omega = \sqrt{50 \text{ N/m} / 0.5 \text{ kg}} = \sqrt{100} = 10 \text{ rad/s}\). Cismin denge konumundaki maksimum hızı \(v_{max} = \omega A\) formülü ile bulunur: \(v_{max} = 10 \text{ rad/s} \times 0.4 \text{ m}\) \(v_{max} = 4 \text{ m/s}\) Cismin denge konumundaki maksimum hızının büyüklüğü \(4 \text{ m/s}\) 'dir.