TORK TEST I ÇÖZÜMLERİ

11. sınıflar ve üniversiteye hazırlık fizik dersi konusu. Tork ile ilgili hesaplamalar. Kare bölmeli düzlem üzerinde tork hesaplamaları. Birden fazla kuvvetin torkunun bulunması. Test – 1 çözümleri.


Çözüm – 1

 Tork_T1C1


Torklar levha yüzeylerine dik olarak etki etmektedir. Bu kuvvetlerin uzantılarını çizersek O noktasından geçen eksene de dik oldukları görülür. Bu kuvvetlerin torkunu alırken uzantılarının O ekseninden geçen doğruyu kestikleri nokta esas alınır. Yani kuvvet bu noktadan uygulanıyormuş gibi işlem yapılır.

F1 kuvvetinin uygulama noktası I noktasıdır. Bu noktanın O noktasına uzaklığı 4 birimdir.

τ1 = F1.4 br

Her birim 0,5 m olduğundan,

τ1 = 30.4.0,5

τ1 = 60 N.m


F2 kuvvetinin uygulama noktası II noktasıdır. Bu noktanın O noktasına uzaklığı 2 br dir. Her birim 0,5 m olduğundan,

τ2 = 40.2.0,5

τ2 = 40 N.m


F3 kuvvetinin uygulama noktası 3 noktasıdır. Bu noktanın O noktasına uzaklığı 1 birimdir.

τ3 = 15.1.0,5

τ3 = 7,5 N.m

Saat yönünün tersini (+) alırsak, saat yönü negatif olur. F1 ve F3 kuvvetleri sistemi saat yönünde, F2 kuvveti saat yönünün tersi yönde döndürmeye çalışmaktadırlar. F2 yi pozitif, F1 ve F3 kuvvetlerini negatif alacağız.

τ = τ2 - τ1 - τ3

τ = 40 – 60 – 7,5

τ = -27,5 N.m

Buna göre torkun dönme yönü saat ibresinin dönme yönüdür. torkun büyüklüğü ise 27,5 N.m dir. Burada eksi işaret, sadece bizim yönleri saptamak için verdiğimiz (+) ve (-) değerlerin bir sonucudur.

Doğru cevap C seçeneği.


Çözüm – 2 

 Tork_T1C2


F1, F2 ve F3 kuvvetlerinin torkunu bulurken bu kuvvetlerin O noktasından dikey geçen eksene olan uzaklıklarını gözönünde bulundururuz. Bunun için kuvvetlerin uzantılarını çizerek bu ekseni kesmelerini sağlayabiliriz. Yukarıdaki gibi.

F1 kuvvetinin büyüklüğü 10 N, O noktasına uzaklığı 2 birim ve her birim karenin uzunluğu 1 m olduğundan, F1 kuvvetinin torku,

τ1 = 10.2.1

τ1 = 20 N.m


Benzer şekilde,

τ2 = 15.2.1

τ2 = 30 N


τ3 = 6.5.1

τ3 = 30 N.m


Net torku hesaplamak için saat yönünü (-), saatin tersi yönünü (+) alacağız.

τ = τ3 – τ2 – τ3 

τ = 30 – 30 – 20 

τ = - 20 N.m

Sistem saatin dönme yönüne doğru dönmeye zorlanır. Uygulanan torkun büyüklüğü 20 N.m dir.


Doğru cevap B seçeneği.


Çözüm – 3 

 Tork_T1C3


F1 kuvvetinin O noktasına göre torku,

τ1 = 20.9 = 180 N.m

τ2 = 15.7 = 105 N.m


F3 kuvvetinin çubuğa dik bileşeni, İkizkenar dik üçgenden,

2x2 = (10√2)2

2x2 = 200

x2 = 100

x = 10 

F3y = 10 N

τ3 = 10.3 = 30 N.m



Saatin dönme yönünün tersini (+) alırsak, saatin dönme yönü (-) olur. F2 ve F3y saatin tersi yönde, F1 ise saatin dönme yönünde etki etmektedir. O halde F2 ve F3 kuvvetlerinin torkunu (+), F1 kuvvetinin torkunu (-) alacağız.

τ = τ2 + τ3 - τ1

τ = 105 + 30 – 180

τ = - 45 N.m

Sistem saatin dönme yönünde döner. Torkun büyüklüğü ise 45 N.m dir.


Doğru cevap E seçeneği.


Çözüm – 4 

 Tork_T1C4


F1 kuvvetinin çubuğa dik bileşenini bulmak için bu kuvveti 5 br olacak biçimde uzatalım ve çubuğa dik bileşenini çizelim. Şekildeki gibi bir dik üçgen elde ederiz.

Her bir karenin uzunluğu x N şiddetini temsil etsin. F1 kuvvetini 5 birim uzunluğunda çizdik.

F1 = 5x 

10 = 5x

x = 2 N

Her kare 2 N’a karşılık gelir.

F1y bileşenini bulalım.

F1y = 2x√5 N dur. x = 2 olduğundan,

F1y = 2. 2. √5 = 4√5 N olur.


F1 kuvvetinin O noktasına göre torku,

F1 kuvvetinin O noktasına uzaklığı 3√5 birimdir.

τ1 = F1y.3√5

τ1 = 4√5.3√5

τ1 = 60 N.m


F2 kuvvetini de 5 birim olacak şekilde uzatarak bu kuvvetin çubuğa dik bileşenini çizersek, her birim 3 N’luk bir kuvveti temsil eder. Bu kuvvetin F2y bileşeni 2√5 birim uzunluğunda olduğundan,

F2y = 3.2√5 = 6√5 N olur. Bu kuvvetin O noktasına uzaklığı, 2√5 birimdir.

τ2 = F2y.2√5

τ2 = 6√5.2√5 = 12.5 = 60 N.m


F3 kuvveti çubuğa diktir.

τ3 = F3.√5

τ3 = √5 .√5    = 5 N.m


F1 ve F2 kuvvetlerinin torku eşit büyüklükte ve zıt yöndedir. Bu iki kuvvetin torkları toplamı 0 olacaktır. Kalan tork F3 kuvvetinin torkudur. Bu torkun büyüklüğü 5 N.m, yönü saat yönünün tersi yöndedir.


Doğru cevap A seçeneği.


Çözüm – 5 

 Tork_T1C5


Öncelikle K noktasından düşey ve yatay iki eksen çizeriz. Şekildeki yeşil ve mavi çizgiler gibi. Daha sonra F kuvvetinin yatay ve düşey bileşenlerini buluruz. Şekilde görüldüğü gibi F kuvvetinin düşey bileşeni 1 N, yatay bileşeni 2 N dur.

Şimdi bu bileşenlerin K noktasından geçen eksenleri kestiği noktaları bulacağız. Şekilde görüldüğü gibi bu kuvvetlerin uzantısı eksenler I ve II numaralı noktalarda kesmektedirler. Yani bu kuvvetler I ve II numaralı noktalardan uygulanıyormuş gibi düşünebiliriz.


τ1 = Fx.3

τ1 = 2.3 = 6 N.m


τ2 = Fy.3

τ2 = 1.3 = 3 N.m

Fy bileşeni ve Fy bileşeni K noktasını saat yönünün tersine dönmeye zorlarlar. Yani torkların yönü aynıdır. Bu nedenle toplam tork bu torkların toplamı olur.

τ = τ1 + τ2

τ = 6 + 3 = 9 N.m


Doğru cevap C seçeneği.


Çözümlü Tork Soruları-1

Tork Kavramı Konu Anlatımı

Çözümlü Tork Soruları -2

Çözümlü Tork Soruları -3

Çözümlü Tork Soruları -4


SANATSAL BİLGİ

02/01/2019

  • 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