Ana sayfa›Kitaplar›Fizik Dersi 11.Sınıf Ders Kitabı›Sayfa 117
Fizik Dersi 11.Sınıf Ders Kitabı — Sayfa 117 Cevapları
Yapay zekâ destekli · insan onayı yok
Bu sayfadaki cevaplar yapay zekâ ile hazırlandı ve birden çok bağımsız yapay zekâ okumasıyla kontrol edildi; bir insan editör onaylamadı. Hata içerebilir, resmî cevap anahtarı değildir: 11 Kasım 2026'daki bağımsız denetimde, örneklenen cevapların yaklaşık yüzde 7'sinde ciddi hata, yaklaşık yüzde 12'sinde küçük kusur bulundu. Yanlış bir cevap görürsen cevabın altındaki Hata bildir düğmesini kullan. Nasıl hazırlandı?
45.aEğimli virajda (480 m, 10 derece, sürtünmesiz) otomobilin savrulmadan dönebileceği azami hız kaç m/s?
Çözüm Yolu
Sürtünmesiz eğimli virajda v = kök(tanα·g·r) kullanılır. Kütle sonucu etkilemez.
- Verilenler: r = 480 m, α = 10°, tan10° = 0,17, g = 10 m/s², sürtünme yok; istenen azami hız.
- Sürtünmesiz eğimli virajda merkezcil kuvveti normal kuvvetin yatay bileşeni sağlar: tanα = v²/(g·r).
- v² = tanα·g·r = 0,17·10·480 = 816 m²/s².
- v = √816 ≈ 28,6 m/s; kütle (1200 kg) sonucu etkilemez.
- 1200 kg kütleyi formüle çarpan olarak eklemek — N·sinα = m·v²/r ve N·cosα = m·g oranlandığında kütle sadeleşir.
- v² = 816 bulduktan sonra karekök almayı unutmak — hız büyüklüğü için √816 ≈ 28,6 m/s hesaplanmalıdır.
Kendini kontrol et: 28,6² ≈ 818 değerinin tanα·g·r = 816 çarpımına çok yakın olduğunu kontrol ettin mi?
45.bYağışlı havada eğim değiştirilemiyorsa sürüş güvenliğini artırmak için neler yapılabileceğini açıklama.
Çözüm Yolu ve ek çalışmalar
Güvenli hız v = kök(tanα·g·r) ile sınırlıdır. Bu yüzden hızı düşürmek ve yol-lastik sürtünmesini artırmak gerekir.
- Eğim açısı α sabitken yağışlı havada su tabakasının lastik-yol sürtünmesini azalttığını ve savrulma riskini artırdığını belirle.
- Gerekli merkezcil kuvveti (m·v²/r) azaltmak için yağışlı havalarda azami hız sınırını düşürme ve uyarı levhası koyma önlemini yaz.
- Yol-lastik tutunmasını korumak için su tahliye (drenaj) kanalları açılması ve asfalt yüzeyinin pürüzlendirilmesi önlemlerini ekle.
Kabul edilebilir başka cevaplar: Sürücülerin su tahliye kanallı uygun lastik kullanması zorunlu tutulabilir ve yağışa duyarlı elektronik hız tabelaları konulabilir. (Eğimi değiştirmeden tutunmayı artıran veya hızı düşüren gerçekçi önlemler geçerlidir.)
- Soruda eğimin değiştirilemediği belirtildiği hâlde viraj eğimini artırmayı önermek — verilen kısıta uyulmalıdır.
Kendini kontrol et: Önerdiğin önlemler eğim açısını değiştirmeden araç hızını düşürmeye veya yol-lastik tutunmasını artırmaya hizmet ediyor mu?
45.cAynı yarıçaplı, sürtünme katsayısı 0,5 olan yatay virajda otomobilin azami hızı kaç m/s?
Çözüm Yolu
Yatay virajda merkezcil kuvveti sürtünme sağlar: m·v²/r = μ·m·g, buradan v = kök(μ·g·r).
- Verilenler: yatay viraj, r = 480 m, μ = 0,5, g = 10 m/s²; istenen savrulmadan dönme azami hızı.
- Yatay virajda merkezcil kuvveti sürtünme sağlar; sınırda m·v²/r = μ·m·g ve kütle sadeleşir.
- v² = μ·g·r = 0,5·10·480 = 2400 m²/s².
- v = √2400 ≈ 49 m/s bulunur.
- Yatay viraj olduğu hâlde önceki şıktaki tan10° değerini formüle katmak — yatay virajda eğim sıfırdır, yalnız sürtünme kullanılır.
- 1200 kg kütleyi çarpan olarak bırakmak — sürtünme ve merkezcil kuvvet eşitliğinde kütle sadeleşir.
Kendini kontrol et: 49² = 2401 değerinin μ·g·r = 0,5·10·480 = 2400 çarpımına çok yakın olduğunu doğruladın mı?
45.çSürtünmeli yatay viraj ile sürtünmesiz eğik virajı güvenli dönüş hızı açısından karşılaştırıp hangisinin tercih edileceğini gerekçelendirme.
Çözüm Yolu
Kuru zeminde yatay viraj daha yüksek hız verse de bu değer sürtünme katsayısına bağlıdır. Eğim, hava koşulundan bağımsız bir merkezcil kuvvet kaynağı sağlar; yine de hiçbir tasarım mutlak güvenlik garantisi vermez.
- Eğik viraj hızını bul: v = √(tanα·g·r) = √(0,17·10·480) = √816 ≈ 28,6 m/s.
- Yatay sürtünmeli viraj hızını bul: v = √(k·g·r) = √(0,5·10·480) = √2400 ≈ 49 m/s.
- Karşılaştır: kuru zeminde yatay viraj daha yüksek hız verir, ama bu değer tamamen sürtünme katsayısına bağlıdır.
- Yağmur veya buzda k düşünce yatay virajdaki güvenli hız da düşer; eğik virajda merkezcil kuvveti normal kuvvetin bileşeni sağlar.
Kabul edilebilir başka cevaplar: Eğim ile sürtünmenin birlikte kullanıldığı virajın en güvenli seçenek olduğunu gerekçelendirmek. (Hesaplanan iki hız doğru karşılaştırılıp eğimin hava koşulundan bağımsız katkısı vurgulanırsa geçerlidir.)
- Yalnız sayıya bakıp yatay virajı seçmek — 49 m/s ancak kuru zeminde geçerlidir, sürtünme azalınca hız düşer.
- Hesaba 1200 kg kütleyi katmak — her iki formülde de kütle sadeleşir, sonuç kütleye bağlı değildir.
- tan10° yerine sin10° ya da derece değerini kullanmak — eğik viraj modelinde tanα = 0,17 alınmalıdır.
Kendini kontrol et: Sürtünme katsayısı 0,1'e düşerse yatay viraj hızı √480 ≈ 22 m/s olup eğik virajın altına iniyor mu?