SÜRTÜNME KUVVETİ ÇÖZÜMLER

Fizik sürtünme kuvveti konusu. Sürtünmeli ortamlarda hareket eden cisimler için kuvvet, ivme ve ip gerilmesi. çözümlü testin çözümleri.


Çözüm – 1

Cisme uygulanan net kuvvet F – Fs dir.

Fs = k. N dir.

k = sürtünme katsayısı

N = cisme etkiyen normal kuvvettir.

N kuvveti cismin ağırlığına eşittir. Cismin ağırlığı G = m.g dir.

G = 15.10 = 150 N dur.

Fs = 0,2 . 150

Fs = 30 N

Fnet = 45 – 30 = 15 N olur.

Fnet = m.a

15 = 15 . a

a = 1 m/s2  bulunur.


Cevap D seçeneği.



Çözüm – 2

m = 120 kg

a = 2,5 m/s2

k = 0,4

Cismin ivmesini veren denklem

 Fnet = m.a dır.

Cismin ivmesi ve kütlesi bilindiğine göre net kuvvet bulunabilir.

Fnet = 120 . 2,5

Fnet = 300 N

Fnet = F – Fs dir.

Sürtünme kuvvetini bulalım.

Fs = k . N

N = m.g

Fs = 0,4 . 120 . 10

Fs= 480 N

Fnet = F – Fs

300 = F – 480

F = 780 N

Doğru seçenek B dir.


Çözüm – 3


surtunme test_c1


Eğik düzlem üzerindeki K cisminin eğik düzleme dik ve paralel olmak üzere iki bileşeni vardır. Eğik düzleme dik bileşen sürtünmeyi artıracak yönde etki ederken, eğik düzleme paralel bileşen ise sistemi 2 yönünde harekete zorlamaktadır.

A cismi ise kendisine etki eden yerçekimi kuvveti ile sistemi 1 yönünde harekete zorlamaktadır.

K cisminin Kx ve Ky bileşenlerini bulalım.

Ky = m.g.cos37°

Kx = m.g.sin37°

Yukarıdaki eşitliklerde m.g cismin mK ağırlığına eşittir.

mK = m.g = 20 . 10 = 200 N

Ky = 200 . 0,8

Ky = 160 N

Kx = 200.0,6

Kx = 120 N


Sürtünme kuvveti Fs yi bulalım.

Fs = N.k

Burada N normal kuvvet olup K cisminin ağırlığının eğik düzleme dik bileşenine eşittir.

N = Ky = m.g.cos37

N = 160 N

Fs = 160 . 0,3 = 48 N

Şimdi sistemi 2 yönüne çeken kuvveti bulalım bu kuvvet Kx bileşenine eşittir.

F2 = Kx = 120 N


A cismine etki eden kuvvet mA . g dir.

FA = 60 . 10 = 600 N

Net kuvvet Fnet

Fnet = FA – F2 – Fs 

Fnet = 600 – 120 – 48

Fnet = 432

Fnet = m.a

432 = (m1 + m2).a

432 = 80.a

a = 5,4 m/s2


Çözüm – 4


K cisminin normal kuvveti N;

N = m.g.cos37

N = 10.10.0,8

N = 80 N

Sürtünme kuvveti Fs,

Fs = k.N

Fs = 80.0,2

Fs = 16 N

K cisminin ağırlığının eğik düzleme paralel aşağı yönlü bileşeni,

FKx = m.g.sin37

FKx = 10.10.0,6

FKx = 60 N


A cismine etkiyen yerçekimi kuvveti F,

F = m.g

F = 15.10 = 150 N

Fnet = F – Fs – FKx

Fnet = 74 N

Fnet = m.a

74 = 25.a

a = 2,96 N


İp gerilmesi T, K cisminden bakarsak

T – Fs - FKx = mK.a

T – 16 - 60 = 10.2,96

T = 105,6 N

İp gerilmesi T, A cisminden bakarsak,

mA .g – T = m.a

150 – T = 15.2,96

T = 105,6 N

İp gerilmeleri için detaylı anlatılmış analizler sayfa sonundaki linkte verilmiştir.

Cevap B seçeneği.


Çözüm – 5


Sürtünme kuvvetleri toplamını bulalım.

Fs = Fs1 + Fs2 + Fs3

Fs = 3.10.0,4 + 2.10.0,4 + 5.10.0,4

Fs = 40 N

Fnet = m.a

60 – 40 = 10.a

20 = 10.a

a = 2 m/s

Sistemin ivmesi 2 m/s2 dir. T ip gerilmesi ise,

T1 – Fs1 = m1.a

T1 – 12 = 3.2

T1 = 18 N


Doğru seçenek C dir.


Çözüm – 6

Sürtünme kuvveti,

Fs = m.g.k

Fs = m.10.0,2

Fs = 2m

Fnet = m.a

16 – 2m = m.2

16 = 4m

m = 4 kg bulunur.


Cevap E seçeneği


Çözüm – 7

Fnet = m.a

Fs = m.g.k

F – Fs = m.a

36 – 12.10.k = 12.1,5

k = 0,15

Cevap C seçeneği


Çözüm – 8

mL = 4 kg

mK = 6 kg

k = 0,3


Sürtünme kuvveti sadece L cismi için söz konusudur. L cismine etkiyen sürtünme kuvveti,

Fs = 4.10.0,3 = 12 N dur.

Sistemi K cismine etki eden yerçekimi kuvveti harekete zorlar. K cismine etki eden yerçekimi kuvvetine F diyelim.

F = mg

F = 6.10 = 60 N dur.

Cisme etkiyen net kuvvet F kuvveti ile Fs kuvvetinin farkına eşittir.

Fnet = F - Fs

Fnet = F – Fs 

Fnet = 60 – 12 = 48 N dur.

Fnet = m.a 

48 = 10.a

a = 4,8 m/s


Cevap B seçeneği.


Çözüm – 9

N cismine etkiyen sürtünme kuvveti,

FsN = 4.10.0,2 = 8 N

L cismine etkiyen sürtünme kuvveti,

FsL = 6.10.0,2 = 12 N

Toplam sürtünme kuvveti Fs,

Fs = 8 + 12 = 20 N

K cismine etki eden yerçekimi kuvveti F,

F = m.g = 50 N

Net kuvvet Fnet,

Fnet = 50 – 20 = 30 N

Fnet = ma

30 = 15a

a = 2 m/s2

T1 ip gerilmesi 

T1 – FsN = m.a

T1 – 8 = 4.2

T1 = 16 N


T2 ip gerilmesi

T2 – FsN – FsL = (mN + mL).a

T2 – 20 = 20

T2 = 40


T2 - T1 = 40 - 16 = 24 N bulunur

Doğru cevap A seçeneği


Çözüm – 10

mA = 7 kg, mB = 3 kg, mK = 5 kg, mL = 8 kg, mN = 7 kg ve k = 0,2 ise.

mK, mL, mN cisimlerine etki eden sürtünme kuvvetlerine sırasıyla FsK, FsL, FsN diyelim.

FsK = 5.10.0,2 = 10 N

FsL = 8.10.0,2 = 16 N

FsN = 7.10.0,2 = 14 N


A ve B cisimlerine etkiyen toplam kuvvete F diyelim.

F = (mA + mB).g

F = 10.10 = 100 N


Fnet = m.a 

100 – 10 – 16 – 14 = 30.a

60 = 30.a

a = 2 m/s2


T1 ip gerilmesi

T1 – FsN = mN.a

T1 – 14 = 7.2

T1 = 28 N

T2 ip gerilmesi

T2 + mB.g – FsK – FsL – FsN = (mB + mK + mL + mN).a

T2 + 30 – 40 = 23.2

T2 = 56 N

2. yol


70 – T2 = 14

T2 = 56 N


T2 
=56= 2
28
 
T1





Test Soruları

İpteki Gerilme Kuvveti




SANATSAL BİLGİ

05/02/2017

  • YORUM YAZ
  • ADI SOYADI(veya nick)
  • YORUM

COPYRIGHT© HER HAKKI SAKLIDIR
Sitede Yer Alan Bilgi Belge Ve Materyallerin İzinsiz olarak Kopyalanması ve Alıntılanması Yasaktır

SANATSAL BILGI