Fizik Dersi 11.Sınıf Ders Kitabı — Sayfa 149 Cevapları

Sabit hızda ağırlık hava direncine eşittir; Selim'in paraşütü daha büyük yüzey alanlı ise daha ağır olsa da aynı sabit hıza ulaşabilir.

1. Sabit hızla inişte net kuvvet sıfır olduğundan her sporcuda hava direnci ağırlığa eşittir: mg = K·A·v².
2. İniş hızları v eşit olduğundan kütle ile paraşüt yüzey alanı oranı (m/A) her ikisinde aynıdır.
3. Selim'in paraşüt yüzey alanı daha büyükse kütlesi de Berra'dan büyük olabilir; ifade doğrudur (D).

Kendini kontrol et: Selim daha ağır ve paraşütü daha geniş seçildiğinde mg = K·A·v² eşitliğinin aynı v değeriyle sağlandığını doğruladın mı?

Kütleleri de eşitse aynı alanlı paraşütlerle aynı sabit hıza inilir; yani alanların eşit olması mümkündür.

1. Sabit hızda mg = K·A·v² bağıntısı geçerlidir ve her iki sporcunun hız büyüklüğü v eşittir.
2. Selim ve Berra'nın kütleleri eşitse aynı sabit hıza ulaşmaları için paraşüt yüzey alanları da eşit olur.
3. Soruda kütlelerin farklı olduğu belirtilmediğinden yüzey alanlarının eşit olması mümkündür; ifade doğrudur (D).

Kendini kontrol et: İki sporcunun kütleleri eşit alındığında aynı limit hız için paraşüt alanlarının da eşit çıktığını kontrol ettin mi?

Ağırlıklar kesinlikle eşit değildir; paraşüt alanları farklıysa kütleleri farklı olabilir. Doğrusu: ağırlıkları eşit olabilir ama farklı da olabilir.

1. Sabit hızla inişte mg = K·A·v² olduğundan eşit hız koşulu yalnızca G/A oranlarının eşit olmasını gerektirir.
2. Paraşüt yüzey alanları farklı seçilirse ağırlıklar da farklı olabileceğinden ağırlıkların kesinlikle eşit olduğu söylenemez.
3. Kesinlik bildiren ifade yanlıştır (Y); doğrusu 'Selim ile Berra'nın ağırlıkları eşit veya farklı olabilir' şeklindedir.

Kendini kontrol et: Farklı paraşüt alanları seçerek farklı ağırlıktaki iki kişinin aynı sabit hızla inebildiğini örnek değerlerle denedin mi?

Sabit hızda her birinde hava direnci kendi ağırlığına eşittir; ağırlıklar farklı olabileceğinden dirençler kesinlikle eşit değildir.

1. Sabit hızla hareket eden her paraşütçüde net kuvvet sıfırdır; hava direnç kuvveti kişinin kendi ağırlığına eşittir.
2. Selim ile Berra'nın ağırlıkları farklı olabileceğinden onlara etki eden hava direnç kuvvetleri de farklı olabilir.
3. Eşitlik zorunlu olmadığından ifade yanlıştır (Y); doğrusu hava direnç kuvvetlerinin farklı da olabileceğidir.

Kendini kontrol et: Sabit hızda hava direncinin ağırlığa eşit olduğunu ve ağırlıkların farklı olabileceğini birlikte değerlendirdin mi?

Eşit büyüklükte sabit hızla iniş yaptıkları için net kuvvet sıfırdır; yere yaklaşırken hızları değişmez, yavaşlamazlar.

1. Soruda sporcuların paraşütlerini açtıktan sonra eşit büyüklükte sabit hızla inişe geçtikleri açıkça belirtilmiştir.
2. Sabit hızlı harekette net kuvvet ve ivme sıfırdır; hız büyüklüğü iniş boyunca değişmez.
3. Yere yaklaştıkça yavaşlama olmayacağından ifade yanlıştır (Y); yere kadar sabit hızla inerler.

Kendini kontrol et: Metindeki 'sabit hızla inişe geçiyorlar' bilgisinin hız büyüklüğünün değişmeyeceği anlamına geldiğini kontrol ettin mi?

Öndeki sporcu hava akışını yarar ve arkasında düşük basınçlı, daha durgun bir bölge oluşturur. Arkadaki daha küçük hava direnci kuvvetini yenmek için daha az güç harcar.

1. Önde giden bisikletçi durgun havayı yararak ilerler ve arkasında hava akımının zayıfladığı bir bölge oluşturur.
2. Hemen arkadan gelen sporcu çok daha küçük hava direnç kuvvetiyle karşılaşır.
3. Aynı sabit hızı korumak için yenmesi gereken direnç kuvveti azaldığından arkadaki bisikletçi daha az enerji harcar.

Kabul edilebilir başka cevaplar: Öndeki sporcunun arkasında oluşan hava koridorunda hava direnç kuvveti küçüldüğü için daha az iş yapılır. (Öndeki bisikletçinin arkadaki hava direncini azalttığını doğru fiziksel gerekçeyle belirten ifadeler geçerlidir.)

Kendini kontrol et: Açıklamanda öndeki sporcunun hava direncini azalttığını ve bunun enerji tüketimini düşürdüğünü kurdun mu?

Öne kapanıp kolları içeri bükünce havaya dik görünen yüzey alanı azalır, hava direnci küçülür. Direnç ağırlık bileşenine daha geç eşitlendiğinden limit hız artar.

1. Hava direnç kuvveti F = K·A·v² bağıntısına göre hareket yönüne dik en büyük kesit alanı A ile doğru orantılıdır.
2. Sporcu seleye kapanıp kollarını içeri büktüğünde havayla karşılaşan dik yüzey alanı A küçülür ve hava direnci azalır.
3. Kütle değişmediğinden direnç kuvvetinin hareket ettirici kuvvete eşitlenmesi daha büyük hızda gerçekleşir; böylece limit hız artar.

Kabul edilebilir başka cevaplar: Hareket doğrultusuna dik kesit alanının küçülmesiyle hava direnç kuvvetinin azalması. (Kesit alanının küçülmesi veya hava direncinin azalması ilişkisini doğru kuran açıklamalar geçerlidir.)

Kendini kontrol et: Limit hız bağıntısında yüzey alanı A küçüldüğünde limit hız v değerinin büyüdüğünü kontrol ettin mi?

Damla biçimli (akım çizgili) kask havayı daha az engeller ve türbülansı azaltır; böylece hava direnci küçülür, sporcu aynı güçle daha yüksek hıza ulaşır.

1. Hava direnç kuvveti F = K·A·v² bağıntısında cismin geometrik biçimine bağlı K katsayısı etkilidir.
2. Damla şeklindeki (akım çizgili) kask, havanın kask çevresinden girdap oluşturmadan akmasını sağlar.
3. Böylece hava direnç kuvveti azalır ve sporcu enerjisini koruyarak daha yüksek hıza ulaşabilir.

Kabul edilebilir başka cevaplar: Aerodinamik (akım çizgili) yapıyla hava akışını kolaylaştırıp hava direnç kuvvetini küçültmek. (Hava direncini / sürtünmesini azaltma amacını belirten ifadeler geçerlidir.)

Kendini kontrol et: Yanıtında damla biçiminin aerodinamik uyum sağlayarak hava direncini azalttığını belirttin mi?