✨ Konuları Gir, Yapay Zeka Saniyeler İçinde Sınavını Üretsin!

12. Sınıf Merkezcil Kuvvet Analizi Test 1

SORU 1

Kütlesi m olan bir cisim r yarıçaplı yörüngede v çizgisel süratiyle düzgün çembersel hareket yapmaktadır. Bu durumda merkezcil kuvvetin büyüklüğü F'dir. Eğer cismin kütlesi 2m, yörünge yarıçapı r/2 ve çizgisel sürati v/2 yapılırsa, yeni merkezcil kuvvet kaç F olur?


A) F/2
B) F
C) 2F
D) 4F
E) 8F
Açıklama:
Başlangıçtaki merkezcil kuvvet \(F_1 = \frac{mv^2}{r}\) olarak verilir. Yeni durumda verilen değerler: Kütle: \(m' = 2m\) Yarıçap: \(r' = r/2\) Çizgisel sürat: \(v' = v/2\) Bu yeni değerleri merkezcil kuvvet formülüne yerleştirirsek, yeni merkezcil kuvvet \(F_2\) şu şekilde bulunur: \(F_2 = \frac{m'(v')^2}{r'} = \frac{(2m)(v/2)^2}{(r/2)}\) \(F_2 = \frac{(2m)(v^2/4)}{(r/2)}\) \(F_2 = \frac{mv^2/2}{r/2}\) \(F_2 = \frac{mv^2}{r}\) Görüldüğü gibi yeni merkezcil kuvvet \(F_2\), ilk merkezcil kuvvet \(F_1\) 'e eşittir. Yani yeni merkezcil kuvvet \(F\) olur.