Tüm alıştırma soruları

8734 soru

Soru 3061Soru

Öz-indüksiyon katsayısı LL ve iç direnci rr (r0r \neq 0) olan bir bobin ile sığası CC olan ideal bir sığaç, etkin gerilimi sabit ve frekansı değiştirilebilen bir alternatif akım kaynağına seri olarak bağlanmıştır. Devre başlangıçta rezonans halindedir.

Buna göre, devrenin bu durumuyla ilgili;

I. Bobinin uçları arasındaki etkin gerilim, sığacın uçları arasındaki etkin gerilimden büyüktür.
II. Kaynağın etkin gerilimi, bobinin iç direnci üzerindeki etkin gerilime eşittir.
III. Kaynağın frekansı artırılırsa devrenin empedansı artar.

yargılarından hangileri doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: I, II ve III

Cevap

Bobinin iç direnci olduğundan rezonansta gerilimi sığacınkinden büyüktür, kaynak gerilimi iç direnç gerilimine eşittir ve frekans değişimi empedansı artırır. Bu nedenle I, II ve III öncüllerinin hepsi doğrudur.
Bobinin iç direnci (r0r \neq 0) olduğundan empedansı Zbobin=r2+XL2Z_{bobin} = \sqrt{r^2 + X_L^2} şeklindedir. Rezonans durumunda XL=XCX_L = X_C olduğundan bobinin empedansı sığacın reaktansından büyüktür ve bu nedenle bobin gerilimi sığaç geriliminden büyüktür. Ayrıca rezonans anında indüktif ve kapasitif gerilimler birbirini sıfırladığından kaynak gerilimi doğrudan iç direnç üzerindeki gerilime eşit olur. Rezonansta empedans minimum değerde olduğundan, frekansın artması rezonansı bozarak empedansı artırır. Dolayısıyla tüm öncüller doğrudur.

Adım Adım Çözüm

1
Rezonans durumunun tanımını kullanarak indüktif reaktans (XLX_L) ile kapasitif reaktansı (XCX_C) karşılaştırmak.
Rezonans durumunda indüktif reaktans ile kapasitif reaktans birbirine eşittir: XL=XCX_L = X_C.
Rezonans, devrenin empedansının minimum olduğu ��zel durumdur.
2
Bobin ve sığacın uçları arasındaki etkin gerilimleri karşılaştırmak (I. öncülün analizi).
Bobinin empedansı Zbobin=r2+XL2Z_{bobin} = \sqrt{r^2 + X_L^2} olur. Sığacın reaktansı ise XCX_C'dir. XL=XCX_L = X_C ve r0r \neq 0 olduğundan Zbobin>XCZ_{bobin} > X_C olur. Dolayısıyla Vbobin>VsigacV_{bobin} > V_{sigac} bulunur.
Bobin ideal olmadığından hem i�� dirence (rr) hem de indüktif reaktansa (XLX_L) sahiptir. Seri devrede akım ortak olduğundan empedansı büyük olan bobinin gerilimi daha büyüktür.
3
Devrenin toplam etkin gerilimi ile bobinin iç direnci üzerindeki gerilimi karşılaştırmak (II. öncülün analizi).
Devrenin toplam geriliminin fazör (vektörel) toplamı V=Vr+VL+VC\vec{V} = \vec{V}_r + \vec{V}_L + \vec{V}_C şeklindedir. Rezonansta VL=VCV_L = V_C olduğundan bu gerilimler birbirini sadeleştirir ve geriye sadece V=Vr\vec{V} = \vec{V}_r kalır. Genlik veya etkin değer olarak V=VrV = V_r olur.
Rezonans anında devrenin toplam empedansı sadece bobinin iç direnci olan rr'ye eşittir, dolayısıyla kaynağın tüm gerilimi bu direnç üzerinde harcanır.
4
Frekans artışının empedans üzerindeki etkisini incelemek (III. öncülün analizi).
Frekans ff artırılırsa XL=2πfLX_L = 2\pi f L artar, XC=12πfCX_C = \frac{1}{2\pi f C} azalır. Dolayısıyla XLXCX_L \neq X_C olur ve empedans Z=r2+(XLXC)2>rZ = \sqrt{r^2 + (X_L - X_C)^2} > r haline gelerek artar.
Rezonans durumunda empedans minimum değerindedir. Frekansın değiştirilmesi rezonans durumunu bozarak empedansı her durumda artırır.

Anahtar Kavram

İdeal olmayan bobin içeren seri alternatif akım devrelerinde rezonans durumu ve empedans analizi
Tahmini Süre:3m 0s
Soru 3062Soru
log3(x2)+1logx+43=3\log_3 (x-2) + \frac{1}{\log_{x+4} 3} = 3

eşitliğini sağlayan xx gerçel sayısı kaçtır?
Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 5

Cevap

Denklemi sağlayan xx gerçel sayısı 5'tir.
Taban değiştirme kuralı yardımıyla 1logx+43\frac{1}{\log_{x+4} 3} ifadesi log3(x+4)\log_3 (x+4) şeklinde yazılır. Denklemin sol tarafı log3[(x2)(x+4)]\log_3 [(x-2)(x+4)] haline getirilir. Logaritma tanımı gereği (x2)(x+4)=27(x-2)(x+4) = 27 olur. Bu denklemin kökleri 55 ve 7-7 olarak bulunur. Ancak logaritma fonksiyonunun tanım kümesinden dolayı logaritmanın argümanı pozitif olmalıdır (x>2x > 2). Bu nedenle yalnızca 55 değeri denklemi sağlar.

Adım Adım Çözüm

1
Taban değiştirme özelliğini uygulayın.
1logx+43=log3(x+4)\frac{1}{\log_{x+4} 3} = \log_3 (x+4) elde edilir.
Logaritmik ifadeleri ortak 3 tabanında birleştirmek amacıyla logab=1logba\log_a b = \frac{1}{\log_b a} özelliği kullanılır.
2
Logaritma toplam özelliğini kullanarak ifadeleri birleştirin.
log3(x2)+log3(x+4)=log3((x2)(x+4))=3\log_3 (x-2) + \log_3 (x+4) = \log_3 ((x-2)(x+4)) = 3 olur.
Aynı tabana sahip logaritmaların toplamı, argümanlarının çarpımına eşittir: logay+logaz=loga(yz)\log_a y + \log_a z = \log_a (y \cdot z).
3
Logaritma tanımını kullanarak ifadeyi üstel denkleme dönüştürün.
(x2)(x+4)=33(x2)(x+4)=27(x-2)(x+4) = 3^3 \Rightarrow (x-2)(x+4) = 27 olur.
logaf(x)=bf(x)=ab\log_a f(x) = b \Rightarrow f(x) = a^b logaritma tanımı uygulanır.
4
Denklemi düzenleyip çarpanlarına ayırarak kökleri bulun.
x2+2x8=27x2+2x35=0(x5)(x+7)=0x^2 + 2x - 8 = 27 \Rightarrow x^2 + 2x - 35 = 0 \Rightarrow (x-5)(x+7) = 0 elde edilir. Buradan kökler x=5x = 5 ve x=7x = -7 bulunur.
İkinci dereceden denklemin çözüm kümesini bulmak için çarpanlara ayırma yöntemi kullanılır.
5
Bulunan köklerin logaritmanın tanım kümesine uygunluğunu denetleyin.
x2>0x>2x - 2 > 0 \Rightarrow x > 2 ve x+4>0x>4x + 4 > 0 \Rightarrow x > -4 olmalıdır. Dolayısıyla x=7x = -7 değeri elenir ve geriye sadece x=5x = 5 kalır.
Logaritmanın argümanı her zaman sıfırdan büyük olmak zorundadır.

Anahtar Kavram

Logaritma Taban Değiştirme ve Özellikleri
Soru 3063Soru

Direnç, sığası CC olan ideal bir sığaç ve öz-indüksiyon katsayısı LL olan ideal bir bobinden oluşan seri RLC alternatif akım devresinde, kaynağın frekansı artırıldığında devrenin toplam empedans değeri her zaman artar.

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: False

Cevap

İfade yanlıştır. Başlangıçta kapasitif özellik gösteren (XC>XLX_C > X_L) bir RLC devresinde frekans artırıldığında empedans rezonans durumuna kadar azalır, sonras��nda artar.
Doğru yanıt ifadenin yanlış (False) olduğudur. RLC devresinde frekans artışı indüktif reaktansı artırırken kapasitif reaktansı azaltır. Başlangıçta kapasitif baskın (XC>XLX_C > X_L) olan bir devrede frekansın artırılması, reaktans farkını sıfıra yaklaştırarak devreyi rezonansa götürür ve bu süreçte empedansın azalmasına yol açar. Bu yüzden empedansın her zaman artacağı iddiası yanlıştır.

Adım Adım Çözüm

1
Empedans (ZZ) formülünü tanımlamak.
Z=R2+(XLXC)2Z = \sqrt{R^2 + (X_L - X_C)^2}
Devrenin toplam direncini (empedans) oluşturan bileşenlerin matematiksel ilişkisini belirlemek.
2
Bobin ve sığacın frekansla değişen dirençlerini (XLX_L ve XCX_C) belirlemek.
XL=2πfLX_L = 2\pi f L ve XC=12πfCX_C = \frac{1}{2\pi f C} formülleri yazılır. Frekans (ff) arttığında, XLX_L artarken XCX_C azalır.
Kaynak frekansındaki değişimin devre bileşenlerinin alternatif akıma karşı gösterdiği zorluğa etkisini görmek.
3
Frekans artışının empedans üzerindeki net etkisini başlangıç koşullarına göre analiz etmek.
Eğer başlangıçta XC>XLX_C > X_L ise (kapasitif durum), frekansın artırılması XCX_C ile XLX_L arasındaki farkı (XLXC|X_L - X_C|) azaltarak devreyi rezonans durumuna (XL=XCX_L = X_C) yaklaştırır. Bu aralıkta empedans azalır. Rezonans frekansı aşıldıktan sonra (XL>XCX_L > X_C) empedans artmaya başlar. Dolayısıyla empedans her zaman artmaz.
İfadenin her zaman geçerli olup olmadığını test etmek.

Anahtar Kavram

Alternatif akım RLC devrelerinde empedansın frekansa bağlı değişimi ve rezonans durumu.
Soru 3064Soru

Etkin gerilimi sabit tutulan bir alternatif akım kaynağına seri olarak bağlı ideal bir sığaç (kondansatör) ve iç direnci önemsiz ideal bir bobinden oluşan devrede; kaynağın frekansı sıfırdan başlanarak sürekli artırıldığında, sığacın uçları arasındaki etkin potansiyel fark (VCV_C) sürekli azalır.

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: False

Cevap

İfade yanlıştır. Alternatif akım kaynağının frekansı sıfırdan rezonans frekansına doğru artırılırken sığacın uçlar�� arasındaki etkin gerilim artar, rezonans frekansının üzerinde ise azalır.
Frekans artışı hem kapasitif reaktansı azaltır hem de devrenin empedansını değiştirerek devre akımını etkiler. Rezonans frekansına kadar empedans azalıp akım arttığı için sığacın gerilimi artar, rezonans sonrasında ise empedans artıp akım azaldığı için gerilim azalır. Bu sebeple ifade yanlıştır.

Adım Adım Çözüm

1
Devrenin empedans ifadesini ve sığacın uçlarındaki etkin gerilim formülünü yazınız.
Empedans Z=XLXCZ = |X_L - X_C| ve sığacın etkin gerilimi VC=IetkinXC=VetkinZXCV_C = I_{etkin} \cdot X_C = \frac{V_{etkin}}{Z} \cdot X_C olarak ifade edilir.
Frekansın devrenin empedansına ve akımına olan etkisini matematiksel olarak ilişkilendirmek.
2
Kapasitif reaktans (XCX_C) ve indüktif reaktans (XLX_L) ifadelerini frekansa bağlı olarak yazıp sığaç gerilimi oranını sadeleştiriniz.
XC=1ωCX_C = \frac{1}{\omega C} ve XL=ωLX_L = \omega L değerleri yerine yazıldığında, VC=Vkaynak1/ωCωL1/ωC=Vkaynak1ω2LC1V_C = V_{kaynak} \cdot \frac{1/\omega C}{|\omega L - 1/\omega C|} = V_{kaynak} \cdot \frac{1}{|\omega^2 L C - 1|} elde edilir.
Sığacın etkin gerilimini tek bir değişken olan açısal frekansa (\omega) bağlı hale getirmek.
3
Frekansın değişim aralıklarına göre sığaç geriliminin davranışını analiz ediniz.
Rezonans frekansı ω0=1LC\omega_0 = \frac{1}{\sqrt{LC}} değeridir. ω<ω0\omega < \omega_0 için ω\omega arttıkça payda (1ω2LC|1 - \omega^2 L C|) küçülür, bu yüzden VCV_C artar. ω>ω0\omega > \omega_0 için ise ω\omega arttıkça payda (ω2LC1\omega^2 L C - 1) büyür, bu yüzden VCV_C azalır.
Sığacın geriliminin frekansa bağlı değişiminin sürekli azalan olmadığını, önce artıp sonra azalan bir grafik çizdiğini göstermek.

Anahtar Kavram

Alternatif akım devrelerinde rezonans durumu, indüktif ve kapasitif reaktansların frekansa bağlı değişimi ve empedansın akım üzerindeki etkisi.
Tahmini Süre:3m 0s
Soru 3065Soru
Tepe noktası T(r,k)T(r, k) olan
f(x)=2x2(a+3)x+a1f(x) = 2x^2 - (a + 3)x + a - 1
parabolünün simetri ekseni x=2x = 2 doğrusudur.
Buna göre, bu parabolün tepe noktasının ordinatı olan kk değeri kaçtır?
Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: -4

Cevap

Parabolün tepe noktasının ordinatı olan kk değeri 4-4 olarak bulunur.
Simetri ekseni x=2x = 2 doğrusu olduğundan tepe noktasının apsisi r=2r = 2'dir. Parabolün katsayıları kullanılarak r=b/(2acoeff)    2=(a+3)/4r = -b/(2a_{coeff}) \implies 2 = (a+3)/4 denklemi kurulur. Buradan a=5a = 5 elde edilir. Parabol denklemi f(x)=2x28x+4f(x) = 2x^2 - 8x + 4 olur. Tepe noktasının ordinatı ise k=f(2)=2(2)28(2)+4=4k = f(2) = 2(2)^2 - 8(2) + 4 = -4 olarak hesaplanır.

Adım Adım Çözüm

1
Simetri ekseni denkleminden rr değerini belirleme
r=2r = 2
Bir parabolün simetri ekseni tepe noktasının apsisinden geçen x=rx = r doğrusudur.
2
r=b/(2a)r = -b/(2a) formülünü uygulayarak aa parametresini hesaplama
a=5a = 5
Tepe noktasının apsisi olan rr ile parabolün katsayıları arasındaki ilişkiyi kurmak için 2=((a+3))/(22)2 = -(-(a+3)) / (2 \cdot 2) eşitliği çözülür.
3
Bulunan aa değerini fonksiyonda yerine yazarak parabol denklemini oluşturma
f(x)=2x28x+4f(x) = 2x^2 - 8x + 4
Tepe noktasının ordinatını hesaplayabilmek amacıyla fonksiyonun kuralın�� tam olarak elde etmek gerekir.
4
Tepe noktasının ordinatı olan kk değerini hesaplama
k=4k = -4
Tepe noktasının ordinatı, tepe noktasının apsisinin fonksiyondaki görüntüsüne (f(r)f(r)) eşittir.

Anahtar Kavram

Parabolün simetri ekseni x=r=b/(2a)x = r = -b/(2a) doğrusudur ve tepe noktasının ordinatı k=f(r)k = f(r) değeri ile bulunur.

Alternatif Yöntem

Parabol tepe noktası formunda f(x)=2(x2)2+kf(x) = 2(x - 2)^2 + k olarak yazılabilir. Bu ifade açıldığında f(x)=2(x24x+4)+k=2x28x+8+kf(x) = 2(x^2 - 4x + 4) + k = 2x^2 - 8x + 8 + k elde edilir. Verilen f(x)=2x2(a+3)x+a1f(x) = 2x^2 - (a + 3)x + a - 1 ifadesiyle terim katsayıları karşılaştırıldığında, a+3=8    a=5a + 3 = 8 \implies a = 5 bulunur. Sabit terimlerin eşitliğinden ise a1=8+k    51=8+k    k=4a - 1 = 8 + k \implies 5 - 1 = 8 + k \implies k = -4 sonucuna ulaşılır.
Tahmini Süre:1m 30s
Soru 3066Soru

Merkezinden geçen sabit düşey eksen etrafında düzgün çembersel hareket yapan yatay bir diskin üzerindeki KK, LL ve MM noktalarının dönme eksenine olan dik uzaklıkları sırasıyla rr, 2r2r ve 3r3r olarak verilmiştir. Bu noktaların çizgisel süratlerinin (vKv_K, vLv_L, vMv_M) büyüklüklerini en küçükten en büyüğe doğru sıralayınız.

Öğeleri doğru sıraya koymak için sürükleyin

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

Çizgisel sürat büyüklüklerinin en küçükten en büyüğe doğru sıralanışı vK<vL<vMv_K < v_L < v_M şeklindedir.
Düzgün çembersel hareket yapan bir diskin üzerindeki tüm noktalar aynı sürede aynı açıyı tarar, yani açısal süratleri eşittir. Çizgisel sürat ise birim zamanda alınan yol olup v=ωrv = \omega \cdot r formülüyle hesaplanır. Noktaların dönme eksenine olan uzaklıkları r<2r<3rr < 2r < 3r şeklinde arttığı için çizgisel süratleri de en küçükten en büyüğe doğru vK<vL<vMv_K < v_L < v_M olarak sıralanır.

Adım Adım Çözüm

1
Aynı disk üzerindeki tüm noktaların birim zamandaki taradıkları açıların eşit olduğunu belirlemek.
Tüm noktaların açısal süratleri (ω\omega) eşittir (ωK=ωL=ωM=ω\omega_K = \omega_L = \omega_M = \omega).
Disk katı bir cisim olduğundan, diskin her noktası aynı sürede aynı açıyı tarar.
2
Çizgisel sürat ile açısal sürat arasındaki v=ωrv = \omega \cdot r ilişkisini kullanarak her bir noktanın çizgisel süratini yazmak.
vK=ωrv_K = \omega \cdot r, vL=ω2rv_L = \omega \cdot 2r ve vM=ω3rv_M = \omega \cdot 3r bağıntıları elde edilir.
Çizgisel sürat, açısal sürat ile dönme eksenine olan dik uzaklığın çarpımına eşittir.
3
Elde edilen çizgisel sürat değerlerini büyüklüklerine göre sıralamak.
vK<vL<vMv_K < v_L < v_M sıralamasına ulaşılır.
Açısal sürat sabit olduğundan çizgisel sürat, dönme eksenine olan dik uzaklık ile doğru orantılıdır.

Anahtar Kavram

Aynı dönme eksenine bağlı dönen cisimlerin üzerindeki noktaların açısal süratleri eşit olup, çizgisel süratleri dönme eksenine olan dik uzaklıkları ile doğru orantılıdır.
Soru 3067Soru

Yalıtkan ayaklar üzerine yerleştirilmiş, iletken paralel levhalardan oluşan boşluklu KK ve LL kondansatörleri, potansiyel farkları eşit olan üreteçlere bağlanarak yüklenmektedir. Yüklenme işlemi tamamlandıktan sonra, KK kondansatörü üretece bağlı kalmaya devam ederken LL kondansatörü üreteçten ayrılıyor.

Daha sonra, her iki kondansatörün de levhaları arasındaki uzaklık yarıya indiriliyor.

Buna göre, kondansat��rlerde gerçekleşen değişimlerle ilgili;

I. KK kondansatörünün levhaları arasındaki elektrik alan şiddeti artar.
II. LL kondansatöründe depolanan elektriksel potansiyel enerji azalır.
III. KK ve LL kondansatörlerinin levhalarındaki son yük miktarları birbirine eşit olur.

yargılarından hangileri doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: I ve II

Cevap

I ve II (Kondansatörlerin levhaları arasındaki uzaklık yarıya indirildiğinde, K'nin elektrik alanı artar ve L'de depolanan enerji azalır.)
Birinci ve ikinci yargıları içeren seçenek doğrudur. Üretece bağlı olan K kondansatörünün potansiyel farkı sabit kaldığı için levhaların yaklaştırılması elektrik alanını (E=V/dE=V/d) artırır. Üreteçten ayrılan L kondansatörünün yükü sabit kalır ve sığasının artmasıyla depolanan elektriksel potansiyel enerjisi (U=Q2/2CU=Q^2/2C) azalır. K'nin yükü iki katına çıkarken L'nin yükü sabit kaldığından son yükleri eşit olamaz.

Adım Adım Çözüm

1
Sığa formülünü yazarak levhalar arası uzaklığın sığaya etkisini belirlemek.
Her iki kondansatörün sığası da iki katına çıkar (Cf=2C0C_f = 2C_0).
Kondansatörün sığası C=ϵ0AdC = \epsilon_0 \frac{A}{d} formülüyle bulunur. Levhalar arası uzaklık (dd) yarıya indirildiğinde sığa iki katına çıkar.
2
Üretece bağlı kalan K kondansatöründeki değişimleri analiz etmek.
K'nin uçları arasındaki potansiyel farkı sabit kalır (VK=VV_K = V). Levhalar arası elektrik alan EK=Vd/2=2E0E_K = \frac{V}{d/2} = 2E_0 olur (artar). Yükü ise QK=CKVK=2C0V=2Q0Q_K = C_K \cdot V_K = 2C_0 \cdot V = 2Q_0 olur.
Üretece bağlı kalan kondansatörlerin potansiyel farkı sabit kalırken elektrik alanı levhalar yaklaştığı için artar.
3
Üreteçten ayrılan L kondansatöründeki değişimleri analiz etmek.
L'nin yükü sabit kalır (QL=Q0Q_L = Q_0). Depolanan enerji UL=QL22CL=Q024C0=U02U_L = \frac{Q_L^2}{2C_L} = \frac{Q_0^2}{4C_0} = \frac{U_0}{2} olur (azalır).
Üreteçten ayrılan kondansatörün yükü dışarıya bir geçiş olmadığından sabit kalır. Sığası iki katına çıktığı için depolanan enerjisi yarıya düşer.
4
Sonuçları önermelerle karşılaştırarak doğruluğu kontrol etmek.
I ve II. önermelerin doğru, III. önermenin yanlış olduğu görülür.
K'nin elektrik alanı arttığı için I doğrudur. L'nin depolanan enerjisi azaldığı için II doğrudur. K'nin son yükü 2Q02Q_0, L'nin son yükü Q0Q_0 olduğundan son yükleri eşit değildir, bu yüzden III yanlıştır.

Anahtar Kavram

Üretece bağlı olan ve olmayan kondansatörlerde sığa, yük, gerilim, elektrik alan ve enerji ilişkileri.
Soru 3068Soru

Bir teknoloji şirketi, ofis girişindeki tabela için yan yana dizilmiş 77 adet ampul yuvasından oluşan bir aydınlatma sistemi tasarlamıştır. Bu sistemde kullanılmak üzere renkleri dışında özdeş olan;
* 33 adet kırmızı,
* 22 adet mavi,
* 22 adet sarı
ampul bulunmaktadır.
Bu ampullerin tamamı tabeladaki yuvalara yerleştirilecektir.
Sistemin estetik görünmesi için tabelanın en başında ve en sonunda yer alan ampullerin farklı renklerde olması istenmektedir.
Buna göre, bu ampuller tabeladaki yuvalara kaç farklı şekilde dizilebilir?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 160

Cevap

Ampuller tabeladaki yuvalara 160 farklı şekilde dizilebilir.
Tüm olası sıralamaların sayısı tekrarlı permütasyon formülüyle 210 olarak bulunur. En başta ve en sonda aynı renk ampul bulunan durumlar (iki ucu da kırmızı, iki ucu da mavi veya iki ucu da sarı olanlar) hesaplanıp toplandığında 50 elde edilir. Tüm durumlardan bu istenmeyen durumlar çıkarıldığında uçlarında farklı renk ampuller bulunan sıralama sayısı 160 olarak hesaplanır.

Adım Adım Çözüm

1
Tüm ampullerin herhangi bir koşul olmadan yan yana kaç farklı şekilde sıralanabileceğini (tüm durumları) hesaplayın.
210210 farklı durum vardır.
3 adet k��rmızı, 2 adet mavi ve 2 adet sarı olmak üzere toplam 7 özdeş ampulün sıralanışı tekrarlı permütasyon formülü 7!3!2!2!=210\frac{7!}{3! \cdot 2! \cdot 2!} = 210 ile hesaplanır.
2
Tabelanın en başında ve en sonunda aynı renk ampul bulunan (istenmeyen) durumları hesaplayın.
Toplam 5050 istenmeyen durum vardır.
Uçlardaki ampuller aynı renk olacak şekilde üç durum incelenir:
1) Uçlarda kırmızı ampul olması: Kalan 5 yuvaya 1 kırmızı, 2 mavi, 2 sarı dizilir. 5!1!2!2!=30\frac{5!}{1! \cdot 2! \cdot 2!} = 30 durum.
2) Uçlarda mavi ampul olması: Kalan 5 yuvaya 3 kırmızı, 2 sarı dizilir. 5!3!2!=10\frac{5!}{3! \cdot 2!} = 10 durum.
3) Uçlarda sarı ampul olması: Kalan 5 yuvaya 3 kırmızı, 2 mavi dizilir. 5!3!2!=10\frac{5!}{3! \cdot 2!} = 10 durum.
Toplam istenmeyen durum sayısı: 30+10+10=5030 + 10 + 10 = 50 olur.
3
Tüm durumlardan istenmeyen durumları çıkararak en başta ve en sonda farklı renkte ampullerin olduğu durum sayısını bulun.
160160 farklı durum vardır.
Tüm durumlardan (210) uçlarda aynı renk olan durumları (50) çıkardığımızda, uçlarda farklı renk olan durumların sayısı 21050=160210 - 50 = 160 olarak bulunur.

Anahtar Kavram

Tekrarlı permütasyon problemlerinde koşullu sıralamalar hesaplanırken tüm durumlardan istenmeyen durumların çıkarılması (tümleme yöntemi) kolaylık sağlar.

Alternatif Yöntem

Uçlarda farklı renk olma durumlarını doğrudan hesaplayabiliriz. Uçlardaki renk ikilileri (Kırmızı, Mavi), (Kırmızı, Sarı), (Mavi, Sarı) ve bunların yer değiştirmiş halleri olabilir. Bu ikililer için kalan 5 elemanın tekrarlı permütasyonları hesaplanıp toplanarak da 160 sonucuna ulaşılır.
Tahmini Süre:2m 0s
Soru 3069Soru

Bir teknoloji firması, yeni geliştirdiği bir yapay zekâ modelinin işlem hızını her gün bir önceki güne göre belirli bir oranda artırmaktadır. Modelin nn. gündeki işlem hızı ana_n (GFLOPSGFLOPS cinsinden) dizisi ile modellenmiştir.

Bu dizinin ardışık terimleri arasında her n1n \ge 1 pozitif tam sayısı için,
log2(an+1)log2(an)=1\log_2(a_{n+1}) - \log_2(a_n) = 1
bağıntısı bulunmaktadır.

Modelin 1. günkü işlem hızı 4 GFLOPS4\text{ GFLOPS} olduğuna göre, işlem hızının ilk kez 1024 GFLOPS1024\text{ GFLOPS} değerine ulaştığı gün bu sürecin kaçıncı gün��dür?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 9

Cevap

Modelin işlem hızının ilk kez 1024 GFLOPS1024\text{ GFLOPS} değerine ulaştığı gün geliştirme sürecinin 9. günüdür.
Logaritmik bağıntıdan dizinin ardışık terimlerinin oranı olan ortak çarpan r=2r = 2 olarak elde edilir. İlk terimi a1=4a_1 = 4 olan geometrik dizinin genel terimi an=2n+1a_n = 2^{n+1} şeklinde bulunur. Bu genel terim 10241024 değerine eşitlendiğinde 2n+1=2102^{n+1} = 2^{10} eşitliğinden n=9n = 9 bulunur. Dolayısıyla işlem hızının ilk kez 1024 GFLOPS1024\text{ GFLOPS} değerine ulaştığı gün sürecin 9. günüdür.

Adım Adım Çözüm

1
Verilen logaritmik bağıntıyı düzenleyerek dizinin ardışık terimleri arasındaki oranı bulunuz.
log2(an+1)log2(an)=1    log2(an+1an)=1    an+1an=21=2\log_2(a_{n+1}) - \log_2(a_n) = 1 \implies \log_2\left(\frac{a_{n+1}}{a_n}\right) = 1 \implies \frac{a_{n+1}}{a_n} = 2^1 = 2
Logaritmanın çıkarma özelliği (logb(x)logb(y)=logb(x/y)\log_b(x) - \log_b(y) = \log_b(x/y)) kullanılarak ardışık terimlerin oranı elde edilir.
2
Dizinin türünü belirleyip genel terim formülünü yazınız.
Ardışık terimlerin oranı sabit ve 22 olduğundan, ana_n dizisi ortak çarpanı r=2r = 2 olan geometrik bir dizidir. Genel terimi: an=a1rn1=42n1a_n = a_1 \cdot r^{n-1} = 4 \cdot 2^{n-1}
İlk terimi a1a_1 ve ortak çarpanı rr olan bir geometrik dizinin genel terimi an=a1rn1a_n = a_1 \cdot r^{n-1} formülüyle tanımlanır.
3
Genel terimi üslü sayı kuralları ile düzenleyip an=1024a_n = 1024 denklemini çözünüz.
an=222n1=2n+1a_n = 2^2 \cdot 2^{n-1} = 2^{n+1}
2n+1=1024    2n+1=210    n+1=10    n=92^{n+1} = 1024 \implies 2^{n+1} = 2^{10} \implies n + 1 = 10 \implies n = 9
İşlem hızının 1024 GFLOPS1024\text{ GFLOPS} değerine ulaştığı günü bulmak için genel terim bu değere eşitlenir.

Anahtar Kavram

Logaritma özellikleri yardımıyla geometrik dizinin ortak çarpanını belirleme ve geometrik dizi genel terimini gerçek hayat problemlerinde uygulama.
Soru 3070Soru

Sürtünmelerin ve basit makinelerin kendi ağırlıklarının önemsenmediği ideal ortamlarda kurulan üç farklı basit makine düzeneği aşağıda verilmiştir:

* I. Düzenek: Desteğin arada olduğu, kuvvet kolunun yük koluna oranının 33 olduğu bir kaldıraç sistemi.
* II. Düzenek: Eğik düzlemin boyunun (LL) yüksekliğine (hh) oranının 44 olduğu bir eğik düzlem sistemi.
* III. Düzenek: Kuvvet uygulanan kolun yarıçapının (RR), yükün bağlı olduğu silindir yarıçapına (rr) oranının 22 olduğu bir çıkrık sistemi.

Buna göre, bu düzenekleri kuvvet kazançları en büyük olandan en küçük olana doğru sıralayınız.

Öğeleri doğru sıraya koymak için sürükleyin

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

Düzeneklerin kuvvet kazançlarına göre büyükten küçüğe doğru sıralaması II. Düzenek, I. Düzenek ve III. Düzenek şeklindedir.
İdeal basit makinelerde kuvvet kazancı, yükün kuvvete oranından veya geometrik oranlardan bulunur. II. düzenekteki eğik düzlemin kuvvet kazancı 44, I. düzenekteki kaldıracın kuvvet kazancı 33 ve III. düzenekteki çıkrığın kuvvet kazancı 22 olduğundan büyükten küçüğe doğru doğru sıralama II - I - III şeklindedir.

Adım Adım Çözüm

1
I. Düzenek için kuvvet kazancını hesaplayınız.
Kuvvet kazancı KK1=Kuvvet KoluYu¨k Kolu=3\text{KK}_1 = \frac{\text{Kuvvet Kolu}}{\text{Yük Kolu}} = 3 olarak bulunur.
Dengede olan bir kaldıraçta tork prensibine göre kuvvet kazancı, kuvvet kolunun yük koluna oranına eşittir.
2
II. Düzenek için kuvvet kazancını hesaplayınız.
Kuvvet kazancı KK2=Lh=4\text{KK}_2 = \frac{L}{h} = 4 olarak bulunur.
Sürtünmesiz bir eğik düzlemde iş prensibine veya kuvvet dengesine göre kuvvet kazancı düzlemin boyunun yüksekliğine oranına eşittir.
3
III. Düzenek için kuvvet kazancını hesaplayınız.
Kuvvet kazancı KK3=Rr=2\text{KK}_3 = \frac{R}{r} = 2 olarak bulunur.
Çıkrık sisteminde dönme eksenine göre tork alındığında kuvvet kazancı, kuvvet kolunun silindir yarıçapına oranına eşittir.
4
Hesaplanan kuvvet kazancı değerlerini karşılaştırarak sıralayınız.
KK2(4)>KK1(3)>KK3(2)\text{KK}_2 (4) > \text{KK}_1 (3) > \text{KK}_3 (2) olduğu için sıralama II, I, III şeklindedir.
Kuvvet kazancı en büyük olan sistemden en küçük olan sisteme doğru bir sıralama talep edilmiştir.

Anahtar Kavram

Basit makinelerde kuvvet kazancı, yükün kuvvete oranına (P/FP/F) eşittir ve sürtünmesiz ideal sistemlerde tamamen geometrik boyutların oranına bağlıdır.
Soru 3071Soru
Gerçel sayılar kümesi üzerinde tanımlı ve sürekli bir ff fonksiyonu için
12f(x)dx=5\int_{1}^{2} f(x) \, dx = 5
14f(x)dx=12\int_{1}^{4} f(x) \, dx = 12
eşitlikleri veriliyor.
Buna göre,
14f(x)xdx\int_{1}^{4} \frac{f(\sqrt{x})}{\sqrt{x}} \, dx
integralinin değeri kaçtır?
Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 10

Cevap

Doğru cevap 10 değeridir.
Verilen integralde u=xu = \sqrt{x} dönüşümü yapıldığında diferansiyel ifadesi dxx=2du\frac{dx}{\sqrt{x}} = 2 \, du olur. Sınırlar ise x=1x=1 için u=1u=1 ve x=4x=4 için u=2u=2 olarak güncellenir. Böylece integral 212f(u)du2 \int_{1}^{2} f(u) \, du şekline gelir. Bu integralin değeri, soruda verilen 12f(x)dx=5\int_{1}^{2} f(x) \, dx = 5 değeri yardımıyla 2×5=102 \times 5 = 10 olarak bulunur.

Adım Adım Çözüm

1
u=xu = \sqrt{x} değişken değiştirmesi yapılır ve her iki tarafın diferansiyeli alınır.
du=12xdx    dxx=2dudu = \frac{1}{2\sqrt{x}} \, dx \implies \frac{dx}{\sqrt{x}} = 2 \, du elde edilir.
İntegraldeki dxx\frac{dx}{\sqrt{x}} ifadesini yeni değişken uu cinsinden yazmak için.
2
Belirli integralin sınırları u=xu = \sqrt{x} dönüşümüne göre güncellenir.
Alt sınır: x=1    u=1=1x = 1 \implies u = \sqrt{1} = 1. Üst sınır: x=4    u=4=2x = 4 \implies u = \sqrt{4} = 2 olur.
Değişken değiştirme yapıldığında integral sınırlarının da yeni değişkene göre tanımlanması gerektiği için.
3
Yeni sınırları ve diferansiyel ifadesini integralde yerine yazarak sonucu hesaplanır.
14f(x)xdx=122f(u)du=212f(u)du=2×5=10\int_{1}^{4} \frac{f(\sqrt{x})}{\sqrt{x}} \, dx = \int_{1}^{2} 2f(u) \, du = 2 \int_{1}^{2} f(u) \, du = 2 \times 5 = 10 bulunur.
Verilen 12f(x)dx=5\int_{1}^{2} f(x) \, dx = 5 bilgisini kullanarak integralin sayısal değerini bulmak için.

Anahtar Kavram

Belirli integralde değişken değiştirme yöntemi uygulanırken sınırların güncellenmesi ve diferansiyel ilişkisi.

Alternatif Yöntem

Alternatif olarak, integral içerisinde x=u2x = u^2 dönüşümü yapılabilir. Bu durumda dx=2ududx = 2u \, du olur. Sınırlar x=1    u=1x=1 \implies u=1 ve x=4    u=2x=4 \implies u=2 olur. İntegral 12f(u)u2udu=212f(u)du\int_{1}^{2} \frac{f(u)}{u} \cdot 2u \, du = 2 \int_{1}^{2} f(u) \, du olarak elde edilir ve aynı sonuca ulaşılır.
Tahmini Süre:1m 30s
Soru 3072Soru

Bir yazılım ��irketinde geliştirilen projelerin %80\%80'ini kıdemli yazılımcılar, geri kalanını ise stajyer yazılımcılar kodlamaktadır. Kıdemli yazılımcıların yazdığı projelerin %5\%5'inde, stajyer yazılımcıların yazdığı projelerin ise %30\%30'unda kod hatası tespit edilmektedir.

Bu şirkette geliştirilen projelerden rastgele seçilen birinde kod hatası tespit edildiğine göre, bu projenin stajyer yazılımcı tarafından yazılmış olma olasılığı kaçtır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 0.6

Cevap

Seçilen projenin stajyer yazılımcı tarafından yazılmış olma olasılığ�� 0,6'dır.
Seçilen projenin hatalı olduğu bilindiği için örnek uzayımız hatalı projelerle kısıtlanır. Toplam hata olasılığı 080005+020030=0100{}80 \cdot 0{}05 + 0{}20 \cdot 0{}30 = 0{}10'dur. Bu hatalı projelerden stajyerin yazdığı kısmın olasılığı ise 020030=0060{}20 \cdot 0{}30 = 0{}06'dır. Koşullu olasılık tanımına göre stajyerin hatalı proje yazma olasılığının toplam hata olasılığına oranı 006/010=060{}06 / 0{}10 = 0{}6 olur.

Adım Adım Çözüm

1
Stajyer yazılımcıların proje yazma oranını belirleme
P(Stajyer)=020P(\text{Stajyer}) = 0{}20
Toplam proje oranının %100\%100 olmasından dolayı, kıdemlilerin %80\%80 yazması durumunda stajyerlere %20\%20 kalır.
2
Projelerdeki toplam hata oranını bulma
P(Hata)=010P(\text{Hata}) = 0{}10
Hatalı projeler kıdemli yazılımcılardan (%4\%4) veya stajyer yazılımcılardan (%6\%6) gelebilir; toplam hata oranı bu iki olasılığ��n toplamıdır.
3
Hatalı projeler içinden stajyer yazılımcıya ait olanların oranını hesaplama
P(StajyerHata)=06P(\text{Stajyer}|\text{Hata}) = 0{}6
Koşul örnek uzayı hatalı projelerle (0100{}10) sınırlandırdığı için, stajyerin hem yazıp hem hata yaptığı oran (0060{}06), toplam hata oranına bölünür.

Anahtar Kavram

Koşullu Olasılık
Soru 3073Soru

Doğrusal bir ray üzerinde durgun halden harekete başlayan bir metro treni, 2 m/s22\text{ m/s}^2 büyüklüğünde sabit ivmeyle hızlanarak maksimum 20 m/s20\text{ m/s} hıza ulaşıyor. Bir süre bu sabit hızla hareketine devam eden tren, daha sonra istasyona yaklaşırken 4 m/s24\text{ m/s}^2 büyüklüğünde sabit ivmeyle yavaşlayıp diğer istasyonda duruyor.

İki istasyon arasındaki toplam mesafe 550 m550\text{ m} olduğuna göre, trenin iki istasyon arasındaki bu hareketi toplam kaç saniye sürmüştür?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 35

Cevap

Trenin toplam hareket süresi 35 saniyedir.
Hızlanma aşamasında geçen süre 10 saniye ve alınan yol 100 metre; yavaşlama aşamasında geçen süre 5 saniye ve alınan yol 50 metredir. Toplam 550 metre yolun geri kalan 400 metrelik kısmı 20 m/s sabit hızla 20 saniye sürede tamamlanır. Bu üç sürenin toplamı 10 + 20 + 5 = 35 saniye olduğundan 35 saniye cevabı doğrudur.

Adım Adım Çözüm

1
Hızlanma aşamasındaki süreyi ve bu sürede alınan yolu hesaplayın.
t1=10 st_1 = 10\text{ s} ve x1=100 mx_1 = 100\text{ m}
Tren durgun halden (v0=0v_0 = 0) a1=2 m/s2a_1 = 2\text{ m/s}^2 ivmeyle v=20 m/sv = 20\text{ m/s} hıza ulaşmaktadır. Süre t1=va1=202=10 st_1 = \frac{v}{a_1} = \frac{20}{2} = 10\text{ s} olur. Alınan yol ise x1=12a1t12=122102=100 mx_1 = \frac{1}{2} a_1 t_1^2 = \frac{1}{2} \cdot 2 \cdot 10^2 = 100\text{ m} olarak bulunur.
2
Yavaşlama aşamasındaki süreyi ve bu sürede alınan yolu hesaplayın.
t3=5 st_3 = 5\text{ s} ve x3=50 mx_3 = 50\text{ m}
Tren 20 m/s20\text{ m/s} hızdan a2=4 m/s2a_2 = 4\text{ m/s}^2 ivmeyle yavaşlayıp durmaktadır (vs=0v_s = 0). Süre t3=va2=204=5 st_3 = \frac{v}{a_2} = \frac{20}{4} = 5\text{ s} olur. Alınan yol ise x3=v22a2=20224=50 mx_3 = \frac{v^2}{2a_2} = \frac{20^2}{2 \cdot 4} = 50\text{ m} olarak bulunur.
3
Sabit hızlı hareket edilen mesafeyi ve bu aşamadaki süreyi bulun.
x2=400 mx_2 = 400\text{ m} ve t2=20 st_2 = 20\text{ s}
İki istasyon arasındaki toplam mesafe 550 m550\text{ m} olduğuna göre sabit hızla gidilen yol x2=550(x1+x3)=550(100+50)=400 mx_2 = 550 - (x_1 + x_3) = 550 - (100 + 50) = 400\text{ m} olur. Bu yolda sabit 20 m/s20\text{ m/s} hızla gidildiği için süre t2=x2v=40020=20 st_2 = \frac{x_2}{v} = \frac{400}{20} = 20\text{ s} bulunur.
4
Tüm aşamalardaki süreleri toplayarak toplam hareket süresini hesaplayın.
ttoplam=35 st_{\text{toplam}} = 35\text{ s}
Toplam süre, hızlanma süresi (t1t_1), sabit hızlı gitme süresi (t2t_2) ve yavaşlama süresinin (t3t_3) toplamıdır: ttoplam=10+20+5=35 st_{\text{toplam}} = 10 + 20 + 5 = 35\text{ s}.

Anahtar Kavram

Sabit ivmeli harekette hız-zaman grafiklerinin alanından yararlanarak yer değiştirme hesabı yapılması ve hareket aşamalarının analizi.
Tahmini Süre:2m 0s
Soru 3074Soru

Etkin gerilimi sabit bir alternatif akım kaynağına seri bağlı; direnci RR olan bir lamba, öz-indüksiyon katsayısı LL olan ideal bir bobin (iç direnci önemsiz) ve sığası CC olan ideal bir sığaçtan oluşan RLC devresi şekildeki gibi kurulmuştur. Bu durumda lambanın ışık verdiği gözlenmektedir.

Bobinin içerisine demir bir çekirdek yerleştirildiğinde lambanın parlaklığının arttığı gözlendiğine göre;

I. Başlangıçta devrenin kapasitif reaktansı, indüktif reaktansından büyüktür.
II. Demir çekirdek yerleştirildiğinde devrenin empedansı azalmıştır.
III. Demir çekirdekli devrede alternatif akım kaynağının frekansı artırılırsa, lambanın parlaklığı kesinlikle azalır.

yargılarından hangileri doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: I ve II

Cevap

I ve II öncüllerini içeren seçenek doğrudur.
Doğru cevap, başlangıçta kapasitif reaktansın indüktif reaktanstan büyük olduğunu ve demir çekirdek konulduğunda empedansın azaldığını belirten 'I ve II' yargılarıdır. Lamba parlaklığının artması, devreden geçen etkin akımın arttığını ve dolayısıyla devrenin toplam direnci olan empedansın (ZZ) azaldığını gösterir. Bobinin içine demir çekirdek konulması öz-indüksiyon katsayısını (LL), dolayısıyla indüktif reaktansı (XLX_L) artırır. Empedans formülü olan Z=R2+(XLXC)2Z = \sqrt{R^2 + (X_L - X_C)^2} ifadesine göre empedansın azalması için reaktanslar arasındaki farkın (XLXC|X_L - X_C|) küçülmesi gerekir. Bu durum ancak başlangıçta kapasitif reaktansın indüktif reaktanstan büyük (XC>XLX_C > X_L) olmasıyla mümkündür. Demir çekirdek konulduktan sonra da hâlâ XC>XLX_C > X_L' ilişkisi korunuyorsa, frekansın artırılması XLX_L' yi artırıp XCX_C'yi azaltarak onları rezonans durumuna daha da yaklaştırabilir; bu durumda empedans daha da azalır ve parlaklık artar. Dolayısıyla frekans artışı parlaklığı kesinlikle azaltır diyemeyiz.

Adım Adım Çözüm

1
Bobinin içine demir çekirdek konulmasının indüktif reaktansa (XLX_L) olan etkisini belirlemek.
Demir çekirdek bobinin manyetik geçirgenliğini artırarak öz-indüksiyon katsayısını (LL) artırır. Bu da indüktif reaktansın (XL=2πfLX_L = 2\pi f L) artmasına neden olur.
Devre elemanlarında yapılan fiziksel değişikliklerin elektriksel direnç özelliklerine etkisini anlamak için.
2
Lambanın parlaklığındaki değişimi kullanarak devrenin empedansındaki (ZZ) değişimi yorumlamak.
Lambanın parlaklığının artması devredeki etkin akımın (IeI_e) arttığını gösterir. Kaynağın etkin gerilimi (VeV_e) sabit olduğundan, Ohm yasasına göre devrenin empedansı (Z=VeIeZ = \frac{V_e}{I_e}) azalmıştır.
Akım ve direnç (empedans) arasındaki ters orantı ilişkisini kurmak için.
3
Empedansın azalmasından yola çıkarak başlangıçtaki reaktanslar arasındaki ilişkiyi bulmak.
Empedans formülü Z=R2+(XLXC)2Z = \sqrt{R^2 + (X_L - X_C)^2} şeklindedir. ZZ'nin azalması için XLXC|X_L - X_C| farkının küçülmesi gerekir. XLX_L arttığına göre, bu farkın küçülmesi ancak başlangıçta kapasitif reaktansın indüktif reaktanstan büyük olması (XC>XLX_C > X_L) durumunda mümkündür. Dolayısıyla I. ve II. öncüller doğrudur.
Empedansı belirleyen reaktif bileşenlerin matematiksel farkını analiz etmek için.
4
Frekans artışının lambanın parlaklığı üzerindeki kesinliğini incelemek.
Demir çekirdek yerleştirildikten sonraki durumda hâlâ XC>XLX_C > X_L' olabilir. Bu durumda kaynağın frekansı (ff) artırılırsa XL=2πfLX_L' = 2\pi f L' artarken, XC=12πfCX_C = \frac{1}{2\pi f C} azalır. Reaktanslar birbirine daha da yaklaşacağı için empedans daha da azalabilir ve lamba parlaklığı artabilir. Kesinlikle azalır denilemez, bu yüzden III. öncül yanlıştır.
Frekansın reaktanslar üzerindeki dinamik etkisini ve olası tüm durumları test etmek için.

Anahtar Kavram

Alternatif akım devrelerinde empedans, reaktanslar ve frekans ilişkisi.
Soru 3075Soru
Dik koordinat düzleminde, aa bir gerçel sayı olmak üzere,
f(x)=x2(2a4)x+a22a4f(x) = x^2 - (2a-4)x + a^2 - 2a - 4
parabollerinin tepe noktalarının üzerinde bulunduğu doğrunun eksenlerle oluşturduğu kapalı bölgenin alanı kaç birimkaredir?
Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 4

Cevap

Tepe noktalarının üzerinde bulunduğu doğrunun eksenlerle oluşturduğu kapalı bölgenin alanı 4 birimkaredir.
Tepe noktasının apsisi r=a2r = a - 2 olup a=r+2a = r + 2 bağıntısı elde edilir. Ordinat ise k=f(a2)=2a8k = f(a-2) = 2a - 8 olarak hesaplanır. Bu iki bağıntı birleştirildiğinde tepe noktalarının y=2x4y = 2x - 4 doğrusu üzerinde yer aldığı görülür. Bu doğrunun eksenlerle oluşturduğu dik üçgenin dik kenarları 2 ve 4 birim olduğundan, alanı 4 birimkaredir.

Adım Adım Çözüm

1
Parabolün tepe noktasının apsisi (rr) bulunur.
r=b2alead=(2a4)2=a2r = -\frac{b}{2a_{lead}} = -\frac{-(2a-4)}{2} = a - 2 olur. Buradan aa parametresi a=r+2a = r + 2 olarak çekilir.
Tepe noktasının koordinatları arasındaki bağıntıyı kurmak için öncelikle apsis değeri parametre cinsinden ifade edilmelidir.
2
Tepe noktasının ordinatı (kk) bulunur.
k=f(r)=f(a2)=(a2)2(2a4)(a2)+a22a4=(a2)2+a22a4=2a8k = f(r) = f(a-2) = (a-2)^2 - (2a-4)(a-2) + a^2 - 2a - 4 = -(a-2)^2 + a^2 - 2a - 4 = 2a - 8 elde edilir.
Tepe noktasının ordinatını bulmak için apsis değeri fonksiyonda yerine yazılır.
3
Apsis ve ordinat arasındaki bağıntı kurularak doğrunun denklemi elde edilir.
a=r+2a = r + 2 ifadesi k=2a8k = 2a - 8 eşitliğinde yerine yazıldığında k=2(r+2)8=2r4k = 2(r+2) - 8 = 2r - 4 bulunur. Koordinatlar (x,y)(x,y) olarak yazılırsa doğru denklemi y=2x4y = 2x - 4 olur.
Tepe noktalarının geometrik yerini belirlemek için apsis (xx) ile ordinat (yy) arasındaki doğrusal ilişki kurulur.
4
Doğrunun koordinat eksenleriyle sınırladığı bölgenin alanı hesaplanır.
x=0    y=4x = 0 \implies y = -4 ve y=0    x=2y = 0 \implies x = 2 noktalarında eksenler kesilir. Dik üçgenin alanı 242=4\frac{|2| \cdot |-4|}{2} = 4 birimkare olarak bulunur.
Eksenlerle oluşturulan dik ��çgenin dik kenar uzunlukları eksenleri kestiği noktaların orijine olan uzaklıklarıdır.

Anahtar Kavram

Parabolün Tepe Noktası ve Simetri Ekseni koordinat ilişkileri ve parametrik fonksiyonların geometrik yer denklemleri.

Alternatif Yöntem

Verilen f(x)f(x) fonksiyonu tam kareye tamamlama yöntemiyle f(x)=(x(a2))2+2a8f(x) = (x - (a-2))^2 + 2a - 8 şeklinde yazılabilir. Buradan tepe noktasının doğrudan T(a2,2a8)T(a-2, 2a-8) olduğu görülür. Apsis x=a2x = a-2 ve ordinat y=2a8y = 2a-8 eşitliklerinden aa parametresi yok edilerek doğrudan y=2x4y = 2x - 4 doğrusu elde edilebilir.
Tahmini Süre:2m 0s
Soru 3076Soru
log23=x\log_2 3 = x olduğuna göre, 2log6121log1812\frac{2}{\log_6 12} - \frac{1}{\log_{18} 12} ifadesinin xx türünden eşiti aşağıdakilerden hangisidir?
Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 1x+2\frac{1}{x+2}

Cevap

İfadenin x türünden eşiti payında 1, paydasında x + 2 olan rasyonel ifadedir.
Verilen ifadeler taban değiştirme kuralı kullanılarak 12 tabanına çevrildiğinde, elde edilen fark ifadesi logaritmanın bölme kuralı gereğince logaritma 12 tabanında 2 değerine eşit olur. Bu değer de 2 tabanına göre yazılıp çözümlendiğinde payında 1, paydasında x + 2 olan rasyonel ifadeye ulaşılır.

Adım Adım Çözüm

1
Taban değiştirme özelliğini kullanarak paydadaki logaritmik ifadeleri 12 tabanına dönüştürmek.
2log612=2log126=log1262=log1236\frac{2}{\log_6 12} = 2\log_{12} 6 = \log_{12} 6^2 = \log_{12} 36 ve 1log1812=log1218\frac{1}{\log_{18} 12} = \log_{12} 18 elde edilir.
Logaritmik terimlerin tabanlarını eşitleyerek aralarındaki çıkarma işlemini yapabilmek amacıyla bu dönüşüm yapılır.
2
Elde edilen ifadeler arasındaki çıkarma işlemini logaritmanın bölme özelliğini kullanarak gerçekleştirmek.
log1236log1218=log12(3618)=log122\log_{12} 36 - \log_{12} 18 = \log_{12} \left(\frac{36}{18}\right) = \log_{12} 2 bulunur.
Aynı tabandaki logaritmaların farkı, argümanların bölümünün logaritmasına eşittir.
3
log122\log_{12} 2 ifadesini taban değiştirme kuralı ile 2 tabanına göre yazmak ve verilen log23=x\log_2 3 = x değerini yerine koymak.
log122=1log212=1log2(223)=1log24+log23=12+x\log_{12} 2 = \frac{1}{\log_2 12} = \frac{1}{\log_2 (2^2 \cdot 3)} = \frac{1}{\log_2 4 + \log_2 3} = \frac{1}{2 + x} olarak bulunur.
Sonucu verilen değişken türünden ifade edebilmek için taban değiştirme uygulanır.

Anahtar Kavram

Logaritmada taban değiştirme kuralı ve logaritmaların farkı kuralının uygulanması.
Soru 3077Soru

Hava ortamında bulunan paralel levhalı bir sığaç, potansiyel farkı VV olan bir üretece bağlanarak yüklendikten sonra üreteçten ayrılıyor. Bu sığacın levhaları arasındaki uzaklık yarıya indirilip levhalar arası boşluk, dielektrik katsayısı havanınkinin 4 katı olan yalıtkan bir malzeme ile tamamen dolduruluyor.

Buna göre, sığacın levhaları arasındaki son potansiyel farkı kaç VV olur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 18\frac{1}{8}

Cevap

Sığacın levhaları arasındaki son potansiyel farkı ilk potansiyel farkının sekizde birine eşit olur.
Sığaç üreteçten ayrıldığında yükü sabit kalır. Levhalar arasındaki uzaklık yarıya indirilirse sığa iki katına çıkar, dielektrik katsayısı dört katına çıkarılırsa sığa dört katına çıkar. Bu iki işlem birlikte yapıldığında son sığa ilk sığanın sekiz katı olur. Yükün korunumu gereği sığanın sekiz katına çıkması, potansiyel farkının sekizde birine inmesini gerektirir.

Adım Adım Çözüm

1
Sığacın ilk durumdaki sığasını (C1C_1) ve yükünü (Q1Q_1) tanımlamak.
Hava ortamındaki sığaç için C1=ϵ0AdC_1 = \epsilon_0 \frac{A}{d} ve yükü Q1=C1VQ_1 = C_1 \cdot V olur.
Sığacın başlangıçtaki elektriksel durumunu belirlemek için.
2
Sığaç üreteçten ayrıldıktan sonraki yük durumunu belirlemek.
Sığaç üreteçten ayrıldığı için devrede yük akışı gerçekleşemez, dolayısıyla sığacın yükü korunur (Q2=Q1=QQ_2 = Q_1 = Q).
Sığaç üzerindeki yükün dış bir etki olmadıkça değişmeyeceği ilkesini uygulamak için.
3
Değişiklikler yapıldıktan sonraki yeni sığayı (C2C_2) hesaplamak.
C2=(4ϵ0)Ad/2=8ϵ0Ad=8C1C_2 = (4\epsilon_0) \frac{A}{d/2} = 8 \epsilon_0 \frac{A}{d} = 8 C_1 elde edilir.
Levha uzaklığının yarıya indirilmesi ve dielektrik malzemenin eklenmesinin sığa üzerindeki etkisini bulmak için.
4
Yükün korunumunu kullanarak yeni potansiyel farkını (V2V_2) hesaplamak.
Q=C1V=C2V2C1V=8C1V2V2=V8Q = C_1 \cdot V = C_2 \cdot V_2 \Rightarrow C_1 \cdot V = 8 C_1 \cdot V_2 \Rightarrow V_2 = \frac{V}{8} bulunur.
Sığanın artmasıyla sabit yük altındaki potansiyel farkının nasıl değişeceğini belirlemek için.

Anahtar Kavram

Üreteçten ayrılmış bir sığacın yükü sabittir; sığadaki geometrik ve dielektrik değişiklikler sığayı etkiler ve bu da uçlar arasındaki potansiyel farkının değişmesine yol açar.
Soru 3078Soru
Bir AA gerçel sayısı
A=(2)log355log92+log36log34A = (\sqrt{2})^{\log_3 5} - 5^{\log_9 2} + \log_{\sqrt{3}} 6 - \log_3 4
olarak tanımlanıyor.
Buna göre, AA sayısı kaçtır?
Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 2

Cevap

İfadenin sadeleştirilmesi sonucunda elde edilen sayısal değer 2'dir.
Verilen matematiksel ifadede yer alan üslü logaritmik terimler düzenlendiğinde birbirine eşit oldukları ve çıkarma işlemi nedeniyle birbirlerini sadeleştirerek sıfır sonucunu verdikleri görülür. Geriye kalan logaritmalı ifadeler ise ortak 3 tabanına getirilip çıkarma-bölme kuralı uygulandığında 2 değerine ulaşılır. Bu iki kısmın toplamı olan doğru cevap 2'dir.

Adım Adım Çözüm

1
(2)log35(\sqrt{2})^{\log_3 5} ve 5log925^{\log_9 2} üslü logaritmik ifadelerini aynı tabana indirgeyerek karşılaştırmak.
(2)log35=5log92=5log32(\sqrt{2})^{\log_3 5} = 5^{\log_9 2} = \sqrt{5}^{\log_3 2}
alogbc=clogbaa^{\log_b c} = c^{\log_b a} özelliği ile taban üslerinin başa katsayı olarak atılması kurallarını uygulamak.
2
log36\log_{\sqrt{3}} 6 ifadesinin taban��nı 3 yapmak.
log36=log336\log_{\sqrt{3}} 6 = \log_3 36
Logaritma tabanındaki köklü sayıyı üslü biçimde yazıp logbna=1nlogba\log_{b^n} a = \frac{1}{n}\log_b a kuralını uygulamak.
3
Tabanları eşitlenen logaritmik ifadeler arasındaki çıkarma işlemini bölme özelliğini kullanarak hesaplamak.
log336log34=log39=2\log_3 36 - \log_3 4 = \log_3 9 = 2
logbxlogby=logb(x/y)\log_b x - \log_b y = \log_b (x/y) özelliğini uygulamak ve elde edilen sayının logaritmasını almak.

Anahtar Kavram

Logaritma Fonksiyonunun Özellikleri ve Taban Değiştirme
Soru 3079Soru

Şekildeki elektrik devresinde, K-L bobinlerinden oluşan birinci transformatör ideal, M-N bobinlerinden oluşan ikinci transformatör ise ideal olmayıp verimi %80'dir. Birinci transformatörün girişindeki K bobinine etkin gerilimi VV, frekansı ff olan alternatif akım (AC) kaynağı bağlanmıştır. L ve M bobinleri birbirine iletken tellerle bağlanmış olup, çıkıştaki N bobininin uçları arasına RR direnci yerleştirilmiştir.

Bobinlerin sarım sayıları sırasıyla NK=2NN_K = 2N, NL=NN_L = N, NM=3NN_M = 3N ve NN=6NN_N = 6N olduğuna göre;

I. Giriş bobinine etkin gerilimi VV olan doğru akım (DC) kaynağı bağlanırsa, RR direncinden akım geçmez.
II. Giriş bobinine uygulanan alternatif gerilimin etkin değeri değiştirilmeden frekansı yarıya indirilirse, RR direncinde harcanan elektriksel güç değişmez.
III. Giriş bobininden (K) ��ekilen etkin akım IK=5V4RI_K = \frac{5V}{4R} olur.

yargılarından hangileri doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: I, II ve III

Cevap

Her üç öncül de doğrudur (I, II ve III)
Transformatörler doğru akımla çalışmadığı için birinci öncül doğrudur. Giriş geriliminin frekansı değiştirildiğinde çıkış geriliminin etkin değeri ve dolayısıyla direnç üzerinde harcanan güç değişmediği için ikinci öncül doğrudur. Bobin gerilimleri hesaplanıp verim formülü uygulandığında K bobininden çekilen akım IK=5V/4RI_K = 5V/4R olarak bulunduğu için üçüncü öncül de doğrudur.

Adım Adım Çözüm

1
Doğru akım (DC) kaynağının etkisini analiz etme
K bobinine DC bağlandığında bobin içinde zamanla değişmeyen sabit bir manyetik akı oluşur. Transformatörlerin çalışması Faraday indüksiyon yasasına dayanır ve sekonder bobinde gerilim indüklenebilmesi için manyetik akının zamanla değişmesi gerekir. Bu nedenle L bobininde, dolayısıyla M ve N bobinlerinde gerilim indüklenmez ve RR direncinden akım geçmez. Birinci öncül doğrudur.
Transformatörlerin doğru akımda çalışmadığı ilkesini uygulamak.
2
Alternatif akım frekansının etkisini inceleme
Transformatörlerde çıkış geriliminin genliği ve etkin değeri sadece giriş gerilimine ve bobinlerin sarım sayıları oranına bağlıdır; kaynağın frekansına bağlı değildir. Giriş gerilimi VV sabit kaldığı sürece çıkış gerilimi VNV_N de sabit kalır. RR direncinde harcanan güç P=VN2/RP = V_N^2 / R olduğundan frekansın değişmesi bu gücü etkilemez (frekans sadece çıkıştaki alternatif gerilimin frekansını değiştirir). İkinci öncül doğrudur.
Frekansın transformatörün çıkış gerilimi ve gücü üzerindeki etkisini belirlemek.
3
Bobinler üzerindeki gerilimleri hesaplama
K-L transformatörü ideal olduğundan, VL/VK=NL/NK    VL/V=N/2N    VL=V/2V_L / V_K = N_L / N_K \implies V_L / V = N / 2N \implies V_L = V/2 olur. L ve M bobinleri birbirine tellerle bağlı olduğundan VM=VL=V/2V_M = V_L = V/2'dir. M-N transformatöründe gerilimler oranı sarım sayıları oranına eşittir: VN/VM=NN/NM    VN/(V/2)=6N/3N=2    VN=VV_N / V_M = N_N / N_M \implies V_N / (V/2) = 6N / 3N = 2 \implies V_N = V bulunur.
Sarım sayıları oranını kullanarak ardışık bağlı bobinlerin gerilim değerlerini bulmak.
4
Güç ve verim ilişkisini kullanarak giriş akımını hesaplama
N bobinine bağlı RR direncinde harcanan güç PN=VN2/R=V2/RP_N = V_N^2 / R = V^2 / R'dir. M-N transformatörünün verimi %80 (0,8) olduğundan, M bobinine giren güç: Verim=PN/PM    0,8=(V2/R)/PM    PM=V20,8R=5V24R\text{Verim} = P_N / P_M \implies 0,8 = (V^2 / R) / P_M \implies P_M = \frac{V^2}{0,8 R} = \frac{5V^2}{4R} olur. K-L transformatörü ideal olduğundan K bobinine giren güç L'den çıkan güce, o da M'ye giren güce eşittir: PK=PM=5V24RP_K = P_M = \frac{5V^2}{4R}. K bobinindeki güç PK=VKIK=VIKP_K = V_K \cdot I_K = V \cdot I_K olduğuna göre, VIK=5V24R    IK=5V4RV \cdot I_K = \frac{5V^2}{4R} \implies I_K = \frac{5V}{4R} elde edilir. Üçüncü öncül doğrudur.
Verim formülünü ve enerjinin korunumu ilkesini kullanarak giriş bobininden çekilen akımı bulmak.

Anahtar Kavram

Ardışık bağlı transformatörlerde gerilim, akım, güç ve verim ilişkileri ile çalışma prensipleri.
Soru 3080Soru

Bir okulun kütüphanesindeki şifreli kapının kodu; 22, 22, 33, 33, 33, 55 ve 55 rakamlarının tamamı birer kez kullanılarak oluşturulan 77 basamaklı bir doğal sayıdır. Bu şifrenin 55 rakamı ile başlayan çift bir sayı olduğu bilindiğine göre, kütüphane kapısı için kaç farklı şifre oluşturulabilir?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 2020

Cevap

Kütüphane kapısı için oluşturulabilecek farklı şifrelerin sayısı 20'dir.
Şifrenin 5 ile başladığı ve çift sayı olduğu belirtildiğinden, ilk basamağa 5 ve son basamağa 2 rakamları sabitlenir. Geriye kalan 5 basamağa ise bir adet 2, üç adet 3 ve bir adet 5 rakamı yerleştirilmelidir. Bu 5 rakamın kendi aralarındaki farklı sıralanışlarının sayısı tekrarlı permütasyon formülüyle 5! / 3! = 120 / 6 = 20 olarak hesaplanır. Dolayısıyla doğru seçenek 20 değerini içeren seçenektir.

Adım Adım Çözüm

1
Sabitlenecek rakamları belirleme ve yerleştirme.
Şifre 5 rakamı ile başladığı için ilk basamağa 5, çift sayı olduğu için son basamağa 2 rakamı yerleştirilir.
Soruda verilen başlangıç ve çift sayı olma koşullarını uygulamak amacıyla bu rakamlar uç noktalara sabitlenir.
2
Kalan basamaklar için kullanılacak rakamları belirleme.
Geriye kalan 5 basamak için elimizde bir adet 2, üç adet 3 ve bir adet 5 rakamı kalır.
Toplam 7 rakamdan bir adet 5 ve bir adet 2 kullanıldığı için geriye kalan rakam kümesini netleştirmek gerekir.
3
Tekrarlı permütasyon hesaplaması yapma.
Kalan 5 rakamın (bir adet 2, üç adet 3, bir adet 5) sıralanış sayısı 5! / 3! = 120 / 6 = 20 olarak bulunur.
Eldeki 5 rakamdan üç tanesi (3 rakamları) özdeş olduğu için tekrarlı permütasyon formülü uygulanır.

Anahtar Kavram

Belirli koşullar altında tekrarlı permütasyon hesabı yapılması.
ÖncekiSayfa 154 / 437Sonraki
Tüm alıştırma soruları — YKS AYT (Alan Yeterlilik Testi) | Examkin