Çembersel hareket, bir cismin sabit bir merkez etrafında dönmesiyle oluşan harekettir. Temel kavramlar şunlardır:
- Açısal Hız (ω): Birim zamanda taranan açıdır. \(\omega = \frac{\Delta \theta}{\Delta t}\)
- Periyot (T): Bir tam tur için geçen süredir.
- Frekans (f): Birim zamandaki tur sayısıdır. \(f = \frac{1}{T}\)
- Merkezcil İvme (am): Hızdaki yön değişiminden kaynaklanır. \(a_m = \frac{v^2}{r} = \omega^2 r\)
- Merkezcil Kuvvet (Fm): Cisimleri çember üzerinde tutan kuvvettir. \(F_m = ma_m = \frac{mv^2}{r} = m\omega^2 r\)
Örnek Soru 1: 2 kg kütleli bir cisim, 1 metre yarıçaplı bir çember üzerinde 5 m/s hızla dönmektedir. Merkezcil kuvvet nedir?
Çözüm: \(F_m = \frac{mv^2}{r} = \frac{2 \cdot 5^2}{1} = 50 N\)
Örnek Soru 2: Bir otomobil, yarıçapı 40 metre olan yatay bir virajı güvenli bir şekilde dönmek istiyor. Statik sürtünme katsayısı 0.8 ise, otomobilin virajı güvenli bir şekilde dönebileceği maksimum hız nedir?
Çözüm: \(F_s = \mu mg \geq F_m = \frac{mv^2}{r}\). Buradan \(v \leq \sqrt{\mu gr} = \sqrt{0.8 \cdot 10 \cdot 40} = \sqrt{320} \approx 17.89 m/s\) Cevap: yaklaşık 17.89 m/s olmalıdır.
Yarıçapı \(2 \ m\) olan yatay dairesel bir yörüngede düzgün çembersel hareket yapan bir cismin çizgisel hızı \(10 \ m/s\) 'dir. Bu cismin açısal hızı kaç \(rad/s\) 'dir?
A) \(2.5\)B) \(5\)
C) \(10\)
D) \(20\)
Kütlesi \(0.5 \ kg\) olan bir cisim, \(1 \ m\) uzunluğundaki bir ipin ucuna bağlanarak yatay düzlemde saniyede \(2\) devir yapacak şekilde düzgün çembersel hareket yapmaktadır. Buna göre cisme etki eden merkezcil kuvvetin büyüklüğü kaç \(N\) 'dır? (\(π = 3\) alınız.)
A) \(18\)B) \(36\)
C) \(72\)
D) \(144\)
Kütlesi \(m\) olan bir cisim, \(L\) uzunluğundaki bir ipin ucuna bağlanarak düşeyle \(\theta\) açısı yapacak şekilde konik sarkaç hareketi yapmaktadır. Cismin çizgisel hızı \(v\) olduğuna göre, ipteki gerilme kuvvetinin büyüklüğü hangi ifadeyle doğru olarak verilmiştir? (g: yer çekimi ivmesi)
A) \(mg \cos\theta\)B) \(mg \sin\theta\)
C) \(\frac{mg}{\cos\theta}\)
D) \(\frac{mg}{\sin\theta}\)
Bir dalga kaynağının belirli bir ortamda oluşturduğu dalgaların hızı \(v\), frekansı \(f\) ve dalga boyu \(\lambda\) 'dır. Buna göre, I. Dalganın frekansı, kaynağın frekansına bağlıdır. II. Dalganın hızı, ortamın özelliklerine bağlıdır. III. Dalganın dalga boyu, kaynağın frekansı ve ortamın özelliklerine bağlıdır. Yukarıdaki ifadelerden hangileri doğrudur?
A) Yalnız IB) Yalnız II
C) I ve II
D) I, II ve III
Derinliği her yerde aynı olmayan bir dalga leğeninde, doğrusal bir dalga kaynağının oluşturduğu periyodik su dalgaları ilerlemektedir. Dalgalar sığ ortamdan derin ortama geçerken, dalgaların; I. Hızı II. Frekansı III. Dalga boyu niceliklerinden hangileri değişir?
A) Yalnız IB) Yalnız II
C) I ve III
D) II ve III
Young deneyi (çift yarıkta girişim) düzeneğinde, yarıklar arası uzaklık \(d\), yarık düzlemi ile perde arası uzaklık \(L\) ve kullanılan ışığın dalga boyu \(\lambda\) 'dır. Buna göre, perdede oluşan saçak genişliği \(\Delta x\) aşağıdaki bağıntılardan hangisi ile bulunur?
A) \(\frac{\lambda L}{d}\)B) \(\frac{\lambda d}{L}\)
C) \(\frac{d L}{\lambda}\)
D) \(\frac{\lambda}{d L}\)
Fotoelektrik olayda, bir metal yüzeye düşen ışığın frekansı eşik frekansından büyük olduğunda elektron kopar. Buna göre, kopan elektronların maksimum kinetik enerjisini artırmak için aşağıdakilerden hangisi yapılmalıdır?
A) Işığın şiddetini artırmak.B) Metal yüzeyin alanını artırmak.
C) Işığın frekansını artırmak.
D) Metal yüzeyin sıcaklığını artırmak.
Hidrojen atomunda, bir elektron n \(=3\) enerji seviyesinden n \(=1\) enerji seviyesine geçerken yayılan fotonun enerjisi \(E_1\), dalga boyu \(\lambda_1\) ve frekansı \(f_1\) olsun. Eğer elektron n \(=2\) enerji seviyesinden n \(=1\) enerji seviyesine geçerse, yayılan fotonun enerji (\(E_2\)), dalga boyu (\(\lambda_2\)) ve frekansı (\(f_2\)) ilk duruma göre nasıl değişir?
A) \(E_2 > E_1\), \(\lambda_2 < \lambda_1\), \(f_2 > f_1\)B) \(E_2 < E_1\), \(\lambda_2 > \lambda_1\), \(f_2 < f_1\)
C) \(E_2 = E_1\), \(\lambda_2 = \lambda_1\), \(f_2 = f_1\)
D) \(E_2 < E_1\), \(\lambda_2 < \lambda_1\), \(f_2 > f_1\)
De Broglie hipotezine göre, hareket eden her parçacıkla bir dalga ilişkilendirilir ve bu dalganın dalga boyu \(\lambda = h/p\) formülü ile hesaplanır. Burada \(h\) Planck sabiti ve \(p\) parçacığın momentumudur. Buna göre, aşağıdakilerden hangisi bir elektronun De Broglie dalga boyunu artırmak için yapılmalıdır?
A) Elektronun hızını artırmak.B) Elektronun kütlesini artırmak (varsayımsal olarak).
C) Elektronun kinetik enerjisini azaltmak.
D) Elektronu daha yüksek bir potansiyel farkla hızlandırmak.
Basit harmonik hareket yapan bir cisimle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?
A) Cisim denge konumundan geçerken hızı maksimumdur.B) Cisim denge konumundan geçerken ivmesi sıfırdır.
C) Cismin uzanımı maksimum olduğunda geri çağırıcı kuvvet maksimumdur.
D) Cismin uzanımı sıfır olduğunda geri çağırıcı kuvvet maksimumdur.
Kütlesi \(2 \text{ kg}\) olan bir cisim, yay sabiti \(200 \text{ N/m}\) olan bir yay ucuna bağlanarak basit harmonik hareket yapmaktadır. Cismin denge konumundan \(0.1 \text{ m}\) kadar çekilip serbest bırakılmasıyla oluşan hareketin periyodu kaç saniyedir? (Sürtünmeler önemsizdir.)
A) \(0.2π\)B) \(0.4π\)
C) \(0.5π\)
D) \(1.0π\)
Uzunluğu \(L\) olan bir basit sarkaç, yerçekimi ivmesinin \(g\) olduğu bir yerde basit harmonik hareket yapmaktadır. Sarkacın periyodu \(T\) 'dir. Aynı sarkacın boyu \(4L\) yapılır ve yerçekimi ivmesinin \(g/4\) olduğu başka bir yere götürülürse, yeni periyodu kaç \(T\) olur?
A) \(T/2\)B) \(T\)
C) \(2T\)
D) \(4T\)
Radyoaktif bozunmalarda yayılan \(α\) (alfa), \(\beta\) (beta) ve \(\gamma\) (gama) ışınları ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?
A) \(α\) ışınları, iki proton ve iki nötrondan oluşan helyum çekirdekleridir.B) \(\beta\) ışınları, yüksek enerjili elektron veya pozitronlardan oluşur.
C) \(\gamma\) ışınları, elektromanyetik dalgalardır ve kütleleri yoktur.
D) Nüfuz etme (giricilik) yetenekleri \(α > \beta > \gamma\) şeklindedir.
Başlangıçta 80 gram olan bir radyoaktif madde, 15 günlük yarı ömre sahiptir. Bu maddeden 45 gün sonra geriye kaç gram kalır?
A) 5 gramB) 10 gram
C) 20 gram
D) 40 gram
Uranyum-238 (\(_\text{92}^{\text{238}}\text{U}\)) çekirdeği art arda bir \(α\) (alfa) ve iki \(\beta^-\) (beta eksi) bozunması geçirdikten sonra oluşan yeni çekirdeğin atom numarası ve kütle numarası ne olur?
A) Atom numarası: 90, Kütle numarası: 234B) Atom numarası: 91, Kütle numarası: 234
C) Atom numarası: 92, Kütle numarası: 234
D) Atom numarası: 90, Kütle numarası: 230
Cevap Anahtarı ve Detaylı Çözümler İçin QR Kodu Okutun
https://yazili.eokultv.com/test/547-ayt-cembersel-hareket-dalga-mekanigi-modern-fizik-basit-harmonik-atom-fizigine-giris-radyoaktivite-karma-test-coz-0626