Examkin

Soru

Zorluk: OrtaBasit Sarkaç

Sürtünmelerin ihmal edildiği bir laboratuvarda, boyu LL olan esnemeyen hafif bir ipin ucuna bağlı mm kütleli noktasal bir cisim, denge konumundan θ\theta açısı kadar saparak serbest bırakılıyor ve basit harmonik hareket yapması sağlanıyor (θ<10∘\theta < 10^\circ).

Buna göre, bu basit sarkaç sistemi ile ilgili;

I. Cismin kütlesi (mm) artırılırsa sarkacın periyodu değişmez.
II. Sarkaç, yerçekimi ivmesinin daha büyük olduğu bir ortama götürülürse periyodu değişmez.
III. Sarkaç maksimum uzanım konumundayken (genlik noktasındayken) ivmesinin büyüklüğü sıfırdır.

yargılarından hangileri doğrudur?

  1. A
    Yalnız III
  2. B
    I ve II
  3. Yalnız ICevap
  4. D
    I ve III
  5. E
    II ve III

Cevap

Yalnız I
Doğru cevap olan 'Yalnız I' ifadesi, basit sarkacın periyot bağıntısı olan T=2πLgT = 2\pi\sqrt{\frac{L}{g}} formülüne dayanmaktadır. Bu formülde kütle parametresi bulunmadığı için cismin kütlesinin değişmesi periyodu etkilemez.

Adım Adım Çözüm

1
Sarkacın periyot formülünü yazarak kütle ilişkisini analiz etmek.
Basit sarkac��n periyodu T=2πLgT = 2\pi\sqrt{\frac{L}{g}} formülüyle bulunur. Bu formülde cismin kütlesi (mm) yer almaz. Dolayısıyla kütlenin artırılması periyodu etkilemez. Birinci yargı doğrudur.
Sarkacın periyodunu belirleyen fiziksel parametreleri tespit etmek amacıyla bu adım gerçekleştirilmiştir.
2
Yerçekimi ivmesinin periyot üzerindeki etkisini incelemek.
Periyot formülüne göre periyot, yerçekimi ivmesi (gg) ile ters orantılıdır. Yerçekimi ivmesinin daha büyük olduğu bir ortamda periyot azalır. Dolayısıyla periyodun değişmeyeceğini belirten ikinci yargı yanlıştır.
Ortam değişikliğinin sarkacın salınım süresi üzerindeki etkisini matematiksel modele göre yorumlamak için.
3
Maksimum uzanım noktasındaki ivme durumunu analiz etmek.
Maksimum uzanımda geri çağırıcı kuvvet Fgeri=mgsin⁡θF_{geri} = mg\sin\theta maksimum değerini alır. Newton'ın ikinci hareket yasasına göre (F=maF = ma) kuvvetin maksimum olduğu bu uç noktalarda ivme de maksimum büyüklüğe ulaşır, sıfır olamaz. Üçüncü yargı yanlıştır.
Basit harmonik harekette uzanım, kuvvet ve ivme arasındaki fiziksel ilişkiyi açıklamak için.

Anahtar Kavram

Basit sarkacın periyodunun bağlı olduğu değişkenler ve basit harmonik harekette uç noktalardaki ivme ve hız durumları.
Tahmini Süre:1m 30s
Bu soruyu puanla

Konular

Basit Sarkaç

Bu konudan daha fazla soru