Fizik Dersi 10.Sınıf Ders Kitabı — Sayfa 89 Cevapları

Motor çalışırken net kuvvet sabittir; motor kapanınca net kuvvet sıfırdır. Grafik önce F seviyesinde düz, sonra x ekseni üzerinde devam eder.

1. 0-t süresinde motorlar çalışırken rokete sabit F net kuvveti etki eder ve roket 0'dan x1 konumuna kadar yol alır.
2. Grafiğin ilk bölümünde 0-x1 aralığında F hizasında x eksenine paralel yatay bir doğru çizilir.
3. t anında motorlar kapatılınca net kuvvet sıfır (F=0) olur, ancak roket sabit hızla t-3t aralığında yol almaya devam eder.
4. x1 konumundan son konuma kadar F=0 değerini gösteren yatay doğru tam x ekseni üzerine çizilir.

Kendini kontrol et: Grafiğin ilk parçası +F'de yatay, ikinci parçası ise roketin sabit hızla aldığı yol boyunca x ekseni üzerinde (F=0) mi?

Sabit net kuvvet sabit ivme verir, hız doğrusal artar. Motor kapanınca net kuvvet sıfır olur, roket kazandığı hızla düzgün doğrusal hareket eder.

1. 0-t aralığında rokete sabit F net kuvveti etki ettiğinden ivme sabittir ve hız düzgün artar.
2. Grafiğin 0-t bölümünde orijinden başlayıp t anında ϑ değerine ulaşan pozitif eğimli düz bir doğru çizilir.
3. t-3t aralığında motorlar kapalı ve net kuvvet sıfır olduğundan ivme sıfırdır; roket ϑ sabit hızıyla gider.
4. Grafiğin t-3t bölümünde ϑ hizasından zaman eksenine paralel yatay doğru çizilir; hareket önce düzgün hızlanan, sonra sabit hızlıdır.

Kendini kontrol et: Grafiğin 0-t arasında sabit pozitif eğimli, t-3t arasında ise zaman eksenine paralel yatay doğru mu?

Alanlar eşit ve zıt işaretli: pozitif iş hızı artırır, negatif iş azaltır. Net iş 0 olduğundan cisim başlangıçtaki hızına geri döner.

1. 0-x aralığında cisme hareket yönünde sabit +F kuvveti uygulanır; yapılan iş W1=+Fx olup cisim hızlanır.
2. x-2x aralığında harekete zıt yönde sabit -F kuvveti etki eder; yapılan iş W2=-Fx olup cisim yavaşlar.
3. Toplam net iş W_net = Fx - Fx = 0 bulunur; cisim 2x sonunda ilk hızına (durgun başladıysa durma durumuna) döner.
4. Bu verilerle örneğin durgun bir kızağın x kadar F kuvvetiyle itilip sonraki x yolunda eşit ters kuvvetle durdurulması hikâyeleştirilir.

Kabul edilebilir başka cevaplar: Yatay düzlemde itilen kutu, market arabası veya kızağın x boyunca hızlanıp sonraki x boyunca eşit zıt kuvvetle yavaşladığı günlük yaşam kurguları. (0-x'te +Fx pozitif iş, x-2x'te -Fx negatif iş ve toplam net işin sıfır olduğu doğru ifade edilmelidir.)

Kendini kontrol et: Hikâyende ilk x yolunda +Fx pozitif iş ile hızlanma, ikinci x yolunda -Fx negatif iş ile yavaşlama ve sıfır net iş var mı?

Cisim kuvvet arttıkça, sabitken ve azalırken hızlanır; kuvvet yön değiştirince yavaşlamaya başlar. Toplam alan pozitif olduğundan sonunda hızı başlangıçtan büyüktür.

1. 0-x'te artan (+Fx/2), x-2x'te sabit (+Fx) ve 2x-3x'te azalan (+Fx/2) ileri yönlü kuvvet toplam +2Fx pozitif iş yaparak cismi hızlandırır.
2. 2x-3x aralığında kuvvet azalsa da pozitif kaldığından cismin hızlanması 3x konumuna kadar sürer.
3. 3x-4x aralığında kuvvet harekete ters yöne geçerek 0'dan -F'ye iner ve W=-Fx/2 negatif iş yaparak cismi yavaşlatır.
4. Net iş 2Fx - Fx/2 = 1,5Fx pozitif olduğundan cismin 4x sonundaki hızının başlangıçtan büyük olduğu bir günlük yaşam hikâyesi kurulur.

Kabul edilebilir başka cevaplar: İtilen bir vagon veya kutunun 3x boyunca farklı büyüklükte ileri kuvvetlerle hızlandırılıp son x yolunda ters kuvvetle kısmen yavaşlatıldığı kurgular. (Bölgesel işlerin (+Fx/2, +Fx, +Fx/2, -Fx/2) ve +1,5Fx net işin harekete etkisi doğru yansıtılmalıdır.)

Kendini kontrol et: Hikâyende 0-3x arasında +2Fx iş ile hızlanma, 3x-4x arasında -0,5Fx iş ile yavaşlama ve +1,5Fx net iş yer alıyor mu?

Önce ters kuvvet cismi yavaşlatır (negatif iş), sonra kuvvet yön değiştirip hızlandırır. Negatif alan büyük olduğundan net iş negatiftir ve hız başlangıca göre azalır.

1. Cismin ters kuvvete rağmen +x yönünde ilerleyebilmesi için başlangıçta +x yönünde bir ilk hıza sahip olduğu belirtilir.
2. 0-2x aralığında harekete zıt kuvvet önce artıp sonra sıfırlanır; üçgen alandan W1 = -Fx negatif iş yapılır ve cisim yavaşlar.
3. 2x-3x aralığında kuvvet hareket yönüne geçerek +F'ye çıkar; W2 = +Fx/2 pozitif iş yapılır ve cisim yeniden hızlanır.
4. Net iş -Fx + Fx/2 = -Fx/2 negatif olduğundan cismin 3x sonundaki hızının ilk hızından küçük kaldığı bir hikâye yazılır.

Kabul edilebilir başka cevaplar: Belirli bir hızla giden bisiklet veya kızağın 2x boyunca fren/sürtünmeyle yavaşlayıp son x yolunda tekrar ileri itilerek hızlandığı kurgular. (Cismin ilk hıza sahip olduğu, 0-2x'te -Fx, 2x-3x'te +Fx/2 iş yapıldığı ve net işin -Fx/2 olduğu korunmalıdır.)

Kendini kontrol et: Hikâyende cismin ilk hızla başlayıp 0-2x'te -Fx işle yavaşladığı, 2x-3x'te +Fx/2 işle hızlandığı ve net işin -Fx/2 olduğu belirtildi mi?