✨ Konuları Gir, Yapay Zeka Saniyeler İçinde Sınavını Üretsin!

12. Sınıf Öteleme ve Dönme Hareketi Test 1

SORU 1

Bir tekerleğin yatay bir zeminde kaymadan yuvarlanma hareketi için aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?


A) Tekerleğin kütle merkezi öteleme hareketi yapar.
B) Tekerlek, kendi ekseni etrafında dönme hareketi yapar.
C) Toplam kinetik enerji hem öteleme hem de dönme kinetik enerjisinin birleşimidir.
D) Kaymadan yuvarlanma durumunda, zemine temas eden noktanın anlık hızı sıfırdır.
E) Tekerleğin toplam kinetik enerjisinin yarısı her zaman öteleme, diğer yarısı ise dönme kinetik enerjisi olarak bulunur.
Açıklama:
Yuvarlanma hareketi, hem öteleme hem de dönme hareketinin birleşimidir. Kütle merkezi öteleme hareketi yaparken, tekerlek kendi ekseni etrafında dönme hareketi yapar (A ve B doğru). Toplam kinetik enerji, öteleme kinetik enerjisi (K_öteleme \(= 1/2\) mv_kütle_merkezi^2) ve dönme kinetik enerjisinin (K_dönme \(= 1/2\) Iω^2) toplamıdır (C doğru). Kaymadan yuvarlanmada, yerle temas eden noktanın hıza sahip olması kaymaya neden olur; bu nedenle anlık olarak temas noktasının hızı sıfırdır (D doğru). Ancak E şıkkı yanlıştır. Öteleme ve dönme kinetik enerjilerinin oranı cismin geometrisine ve kütle dağılımına (eylemsizlik momentine) bağlıdır. Örneğin, dolu bir küre için dönme kinetik enerjisi, öteleme kinetik enerjisinin 2/5'i (K_dönme \(= 2/5\) K_öteleme) iken, içi boş bir silindir için 1 katı (K_dönme \(=\) K_öteleme) olabilir. Yani oran her zaman 1/2 değildir.