Özel Ders

MOMENTUM TEST ÇÖZÜMLERİ

11. sınıflar fizik dersi. Momentum denklemleri, itme denklemleri. Uygulanan kuvvet ve süreden yararlanarak cisimlerin hız ve kütlesini bulma ile ilgili testin çözümleri.

Çözüm – 1

Momentumu veren denklem,

P = m.v dir. Yani momentum hız ile kütlenin çarpımına eşittir.

Cisim 30 m/s hızla giderken kütlesi 1600 kg ise,

P₁ = 1600 . 30

P₁ = 48000 kg.m/s

Cisim 20 m/s hızla giderken kütlesi 800 kg dır.

P₂ = 800 . 20

P₂ = 16000

P₁

=	48000
	16000

P₂

= 3

Doğru cevap C seçeneği.

Çözüm – 2

Cismin çarpmadan önceki momentumu P₁, çarptıktan sonraki momentumu P₂ olsun.

P₁ = m.V₁

P₁ = 800 . 25

P₁ = 20 000

P₂ = m.V₂

P₂ = 800 . (-8) = -6400

Çarpmadan sonra cisim geriye doğru gittiğinden P₂ negatif olur.

Cismin momentumundaki değişim,

P₂ – P₁ = - 6400 – 20000

= - 26 400 kg.m/s

İtme, cismin momentumundaki değişmedir.

I = ΔP

I = - 26400

I = F.t

-26400 = F.0,5

F = -52800 N

Cisme uygulanan itme kuvveti 52800 Newton büyüklüğünde cismin ilk hareket yönünün tersi yöndedir.

Doğru cevap E seçeneği.

Çözüm – 3

Araca uygulanan yavaşlatıcı kuvvet, araca hareket yönünün zıt yönünde uygulanan bir kuvvettir. Bu kuvvetin büyüklüğü aracın momentumundaki değişimden yararlanılarak bulunabilir. Aracın momentumundaki değişim, itmeye eşit olmalıdır.

F.t = P₂ – P₁

F.t = m.V₂ – m.V₁

F.4 = 1200.15 – 1200 . 25

F.4 = 18000 – 30000

F.4 = - 12000

F = –3000 N

F kuvveti 3000 N büyüklüğündedir ve yönü aracın hareket yönünün tersidir.

Doğru cevap A seçeneği.

Çözüm – 4

Momentum_S12T1C4

Cisme 1 numaralı bölgede uygulanan itme: 2 . 25/2 = 25 N.s dir.

2 numaralı bölgede uygulanan itme: 25 . 2 = 50 N.s dir.

3 numaralı bölgede uygulanan itme: 25.2 = 50 N.s dir.

2 ve 3 numaralı bölgede uygulanan itme: 50 + 50 = 100 N.s dir.

4 numaralı bölgede uygulanan itme: 25.4 + 35.4/2 = 170 N dur.

Cisme uygulanan toplam itme: 25 + 100 + 170 = 295 N.s dir.

Buna göre I ve IV doğru, II ve III yanlıştır.

Doğru cevap B seçeneği.

Çözüm – 5

Cismin ilk momentumuna P₁ diyelim,

P₁ = 60. 0 = 0 dır.

Cismin son momentumu P₂ olsun.

P₂ = 60 . 5 = 300 kg. m/s

Cismin momentumundaki değişme,

P₂ – P₁ = 300 – 0 = 300 kg. m/s

Cisme uygulanan itme cismin momentumundaki değişime eşittir.

F. t = m.V₂ – m.V₁

F.3= 300

F = 100 N

Doğru cevap E seçeneği.

Çözüm – 6

Momentumun korunumu yasası,

P_1ilk + P_2ilk = P_1son + P_2son

P = m.v

Fırlatıcı momentumuna P1, mermi momentumuna P2 diyelim.

m₁.V_1ilk + m₂.V_2ilk = m₁ .V_1son + m₂.V_2son

1500 . 0 + 50 . 0 = 1500.V_1son + 50 . 750

1500 . V_1son = -750 . 50

2.V_1son = -50

V_1son = -25 m/s

Fırlatıcının tepme hızının büyüklüğü 25 m/s, yönü ise topun hareket yönünün zıddıdır.

Topun namludan çıkış şiddeti atıldığı fırlatma rampasını 25 m/s hızla geri itecek bir kuvvet oluşturmuştur.

Doğru cevap C seçeneği.

Çözüm – 7

Araca hareket yönünün tersi yönünde bir itme uygulanacaktır. Uygulanacak itme aracın momentumundaki değişime eşit olmalıdır.

Aracın ilk momentumu P₁ olsun.

P₁ = m.V₁ = 1500. V₁

1 saatte 90 km yol alan araç 1 saniyede,

	90000	= 25 m yol alır.
	3600

P₁ = 1500 . 25 = 37500

Aracın son momentumu,

P₂ = 1500 . 0 = 0

Momentumdaki değişim,

F.t = P₂ – P₁

F. 10 = 37500

F = 3750 N

Doğru cevap A seçeneği.

Çözüm – 8

800 kg kütleli aracın momentumu P₁, 1200 kg kütleli aracın momentumu P₂ olsun.

P_1ilk + P_2ilk = P_1son + P_2son

m₁.V_1ilk+ m₂.V_2ilk = m₁.V_s + m₂.V_s

800 . 20 + 1200 . 0 = 800.V_s + 1200.V_s

16000 = 2000.V_s

V_s = 8 m/s

Doğru cevap D seçeneği.

Çözüm – 9

Momentumun korunumu yasası,

P_1ilk + P_2ilk = P_1son + P_2son

1. topun momentumu P₁, 2. Topun momentumu P₂ olsun.

m₁.V_1ilk + m₂.V_2ilk = m₁.V_1son + m₂.V_2son

0,6 . 8 - 1 . 10 = -0,6 . 12 + 1.V₂

-5,2 = -7,2 + 1.V₂

2 = V₂

1 kg kütleli top geliş yönünün tersi yönde 2 m/s hızla hareket eder.

Doğru cevap B seçeneği.

Çözüm – 10

Batıya doğru hareket eden cismin momentumu P1 olsun.

P₁ = m1.V₁ = 8.15

P₁ = 120 kg.m/s

Cisme güney yönünde uygulanan 10 N luk kuvvetin yaratacağı momentum, cismin son ve ilk momentumları arasındaki fark olacaktır. Bu kuvvetin uygulama süresi bilindiğinden momentumdaki değişim bulunabilir.

10 N'luk kuvvetin oluşturacağı momentum,

P₂ = F.t = 10 . 5

P₂ = 50 kg.m/s

Bu kuvvetleri vektörel toplama yolu ile uç uca getiririz, bileşke vektör son momentumu verecektir.

Momentum_S12T1C10