Ana sayfa›Kitaplar›Fizik Dersi 11.Sınıf Ders Kitabı›Sayfa 234
Fizik Dersi 11.Sınıf Ders Kitabı — Sayfa 234 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?
31-aUydularda manyetik burucu kullanmanın avantaj ve dezavantajları ile ilgili tahminler
Çözüm Yolu ve ek çalışmalar
Manyetik burucu yakıt harcamaz ve hareketli parçası azdır; ancak yalnızca Dünya'nın manyetik alanı varken ve zayıf döndürme etkisi verir, alanın değişmesine bağımlıdır.
- Metindeki ipuçlarını incele: sistem güneş enerjisinden elektrik üretir ve itici roket yakıtına ihtiyaç duymaz.
- Avantaj olarak yakıt gerektirmemesi, hafif olması ve az hareketli parçayla uzun süre çalışabilmesi yazılır.
- Çalışma ilkesini düşün: döndürme etkisi doğrudan Dünya'nın manyetik alanına bağlıdır.
- Dezavantaj olarak Dünya'nın manyetik alanının zayıf olması nedeniyle torkun küçük kalması ve uydunun yavaş yönelmesi belirtilir.
Kabul edilebilir başka cevaplar: Avantaj: Hareketli parça içermez, arıza riski düşüktür. Dezavantaj: Manyetik alana paralel eksende tork üretemez ve derin uzayda çalışmaz. (Mekanik dayanıklılık ve manyetik alana bağımlılık ilkeleriyle tutarlı diğer geçerli tahminler yazıldığında kabul edilir.)
- Yalnızca metindeki avantajları yazıp dezavantajı atlamak — soru hem avantaj hem dezavantaj tahminlerini birlikte istemektedir.
- Manyetik burucunun her uzay görevinde aynı güçte çalışacağını sanmak — gezegen manyetik alanından uzaklaşıldığında döndürme etkisi ortadan kalkar.
Kendini kontrol et: Yanıtında hem enerji/yakıt açısından en az bir avantaj hem de manyetik alan bağımlılığıyla ilgili bir dezavantaj var mı?
31-bUydu üzerindeki döndürme etkisini artırmak için yapılabilecekler
Çözüm Yolu
Döndürme etkisi akım, sarım sayısı, çerçeve alanı ve manyetik alan büyüklüğüyle artar.
- Akım geçen tel çerçeveye etki eden döndürme etkisinin (torkun) bağlı olduğu değişkenleri hatırla.
- Tork büyüklüğü; bobinden geçen akım şiddeti (i), sarım sayısı (N), bobin kesit alanı (A) ve manyetik alan (B) ile doğru orantılıdır.
- Bu nedenle döndürme etkisini artırmak için akım şiddeti, sarım sayısı veya bobin yüzey alanı artırılabilir.
Kabul edilebilir başka cevaplar: Bobin içine manyetik geçirgenliği yüksek ferromanyetik çekirdek yerleştirmek, sarım sayısını, akımı veya bobin alanını artırmak. (Manyetik momenti veya etkin manyetik alanı artıran fiziksel etkenlerden en az ikisi açıklandığında geçerlidir.)
- Akımın yönünü değiştirmenin tork büyüklüğünü artıracağını sanmak — akım yönünü değiştirmek büyüklüğü değil yalnızca dönme yönünü değiştirir.
Kendini kontrol et: Yazdığın değişkenler tork bağıntısındaki (N, i, A veya manyetik alan etkisi) büyüklüklerle doğru orantılı mı?
31-cYalnız Z burucusundan akım geçirildiğinde uydunun dönme durumu
Çözüm Yolu
Z burucusunun ekseni z yönünde, alan da -z yönündedir. Alan bobin eksenine paraleldir, bu yüzden tel kenarlara dönme yaratan kuvvet etki etmez ve tork sıfırdır.
- Şekil II'de Z manyetik burucusunun uzun ekseni z doğrultusundadır; üzerindeki bobin sarımları xy düzleminde yer alır.
- Dünya'nın manyetik alanı -z yönünde olduğundan alan çizgileri Z bobininin eksenine paralel, sarım düzlemine diktir.
- Sarım kenarlarına etki eden manyetik kuvvetler xy düzlemi içinde birbirini dengeler ve net tork sıfır olur; uydu dönmez.
- Z burucusunun uyduda z ekseni etrafında dönme sağlayacağını sanmak — alan da -z yönünde olduğundan eksene paralel alanda tork oluşmaz.
Kendini kontrol et: Sayfa 233'teki 4. durumda olduğu gibi manyetik alan sarım düzlemine dikken torkun sıfır olduğunu hatırladın mı?
31-çYalnız X burucusundan akım geçirildiğinde hangi eksen etrafında dönmeye başlayacağı
Çözüm Yolu
X burucusunun manyetik momenti x yönünde, alan -z yönündedir. Tork bu iki yöne diktir, yani y ekseni doğrultusundadır; uydu y ekseni etrafında döner.
- Şekil II'de X manyetik burucusunun ekseni x doğrultusundadır; üzerindeki bobin sarımları yz düzleminde bulunur.
- Dünya'nın manyetik alanı -z yönündedir; sarımdaki z doğrultulu kenarlar alana paralel olduğundan kuvvet almaz.
- Üst ve alt yatay kenarlar (y doğrultusunda) sağ el kuralıyla +x ve -x yönlerinde zıt kuvvetler alır.
- xz düzleminde oluşan bu kuvvet çifti, hem x eksenine hem manyetik alana (-z) dik olan y ekseni etrafında dönme başlatır.
- X burucusu çalıştığı için uydunun x ekseni etrafında döneceğini sanmak — tork bobin eksenine ve manyetik alana dik eksende (y) oluşur.
Kendini kontrol et: Bulduğun dönme ekseni hem X burucusunun doğrultusuna (x) hem de manyetik alan yönüne (-z) dik mi?