Examkin

Soru

Zorluk: KolayAçısal Momentum ve Korunumu

Sürtünmelerin ihmal edildiği yatay bir buz pistinde, düşey bir eksen etrafında kolları açık olarak dönen bir buz patencisi, kollarını vücuduna doğru çekmektedir. Bu hareket esnasında patencinin eylemsizlik momenti azalmaktadır.

Buna göre, patencinin kollarını çekmesi sürecinde açısal momentumunun büyüklüğü (LL) ve açısal hızının büyüklüğü (ω\omega) ilk durumuna göre nasıl değişir?

  1. A
    Açısal momentumu azalır, açısal hızı artar.
  2. B
    Açısal momentumu değişmez, açısal hızı azalır.
  3. A��ısal momentumu değişmez, açısal hızı artar.Cevap
  4. D
    Açısal momentumu artar, açısal hızı değişmez.
  5. E
    Açısal momentumu azalır, açısal hızı değişmez.

Cevap

Açısal momentumu değişmez, açısal hızı artar.
Sürtünmesiz ortamda kendi ekseni etrafında dönmekte olan patenciye etki eden net dış tork sıfır olduğu için patencinin açısal momentumu korunur ve büyüklüğü değişmez. Açısal momentumun büyüklüğü L=I⋅ωL = I \cdot \omega formülü ile verilir. Patenci kollarını vücuduna doğru çektiğinde eylemsizlik momenti (II) azalır. Açısal momentumun büyüklüğünün sabit kalabilmesi için patencinin açısal hızının büyüklüğü (ω\omega) artmalıdır. Bu nedenle açısal momentumun değişmediği, açısal hızın ise arttığı durum doğrudur.

Adım Adım Çözüm

1
Dış tork analizinin yapılması
Sürtünmeler ihmal edildiği için patenciye dönme ekseninde etki eden net dış tork sıfırdır (τnet=0\tau_{net} = 0).
Açısal momentumun korunup korunmadığını belirlemek için sisteme etki eden net dış torkun incelenmesi gerekir.
2
Açısal momentumun korunumu ilkesinin uygulanması
Net dış tork sıfır olduğu için patencinin açısal momentumunun büyüklüğü (LL) değişmez (Lilk=LsonL_{ilk} = L_{son}).
Bir sisteme etki eden net dış tork sıfır ise sistemin açısal momentumu korunur.
3
Açısal momentum formülü üzerinden açısal hız değişiminin bulunması
Açısal momentum L=I⋅ωL = I \cdot \omega bağıntısıyla ifade edilir. Açısal momentum (LL) sabitken patencinin eylemsizlik momenti (II) azaldığı için açısal hızı (ω\omega) artar.
Açısal momentum ile eylemsizlik momenti ve açısal hız arasındaki ilişkiyi kurarak eylemsizlik momentindeki değişimin açısal hıza etkisini belirlemek gerekir.

Anahtar Kavram

Bir sisteme etki eden net dış tork sıfır olduğunda sistemin açısal momentumu korunur. Açısal momentum korunduğunda (L=I⋅ωL = I \cdot \omega), eylemsizlik momentindeki (II) azalış açısal hızın (ω\omega) artmasına neden olur.
Tahmini Süre:1m 0s
Bu soruyu puanla

Konular

Açısal Momentum ve Korunumu

Bu konudan daha fazla soru