Examkin

Soru

Zorluk: KolayAçısal Momentum ve Korunumu

Güneş etrafındaki eliptik yörüngesinde dolanmakta olan bir gezegene, Güneş tarafından uygulanan kütle çekim kuvvetinin doğrultusu daima Güneş merkezinden geçmektedir.

Buna göre gezegen yörüngesi boyunca hareket ederken, Güneş merkezine göre açısal momentumunun büyüklüğü nasıl değişir?

  1. A
    Güneş'e yaklaştıkça artar, uzaklaştıkça azalır
  2. B
    Güneş'ten uzaklaştıkça artar, yaklaştıkça azalır
  3. Yörünge boyunca değişmezCevap
  4. D
    Yörünge boyunca sürekli artar
  5. E
    Yörünge boyunca sürekli azalır

Cevap

Güneş merkezine göre net dış tork sıfır olduğu için gezegenin açısal momentumunun büyüklüğü yörünge boyunca değişmez.
Gezegene etki eden tek kuvvet olan kütle çekim kuvvetinin doğrultusu daima dönme merkezinden (Güneş merkezinden) geçtiği için tork oluşturmaz. Sisteme etki eden net dış tork sıfır olduğundan açısal momentum korunur ve büyüklüğü yörünge boyunca değişmez.

Adım Adım Çözüm

1
Net dış tork durumunu belirlemek
Gezegene etki eden tek kuvvet Güneş'in uyguladığı kütle çekim kuvvetidir. Bu kuvvetin doğrultusu daima dönme merkezi olan Güneş merkezinden geçtiği için kuvvet kolu sıfırdır ve oluşturduğu tork τ=0\tau = 0 olur.
Bir kuvvetin doğrultusu dönme ekseninden geçiyorsa, o kuvvet dönme eksenine göre tork oluşturamaz.
2
Açısal momentumun korunumu ilkesini uygulamak
Sisteme etki eden net dış tork sıfır olduğunda, sisteme ait açısal momentum (LL) korunur ve büyüklüğü sabit kalır (ΔL=0\Delta L = 0).
Açısal momentumdaki değişim miktarı, sisteme etki eden net dış tork ile geçen sürenin çarpımına eşittir (ΔL=τnet⋅Δt\Delta L = \tau_{net} \cdot \Delta t).

Anahtar Kavram

Net dış torkun sıfır olduğu durumlarda açısal momentumun korunumu
Tahmini Süre:50s
Bu soruyu puanla

Konular

Açısal Momentum ve Korunumu

Bu konudan daha fazla soru