İki Boyutta Momentumun Korunumu

PhysicsMomentum and CollisionsOrtaYKS

Yayınlanma:

Sürtünmesiz yatay düzlemde durmakta olan $2\text{ kg}$ kütleli cisme, $1\text{ kg}$ kütleli cisim $16\text{ m/s}$ hız ile çarpıyor.

Çarpışma sonrası $2\text{ kg}$ kütleli cisim şekildeki gibi $5\text{ m/s}$ hız ile gittiğine göre, $1\text{ kg}$ kütleli cismin hızı hangi yönde ve kaç $\text{m/s}$ olur? ($\sin 37^∘ = 0,6$ ve $\cos 37^∘ = 0,8$)

A) $\longrightarrow 8$

B) $\searrow 10$

C) $\swarrow 10$

D) $\nearrow 10$

E) $\nearrow 15$

Soruda görsel içerik var: Şekil sürtünmesiz yatay düzlemdeki iki cismin hareketini göstermektedir. İlk durumda $1\text{ kg}$ kütleli cisim $+x$ yönünde $16\text{ m/s}$ hızla hareket ederken, $2\text{ kg}$ kütleli cisim durmaktadır. Çarpışma sonrasında $2\text{ kg}$ kütleli cisim, yatay eksenle (x) $37^\circ$ açı yapacak şekilde $+y$ ve $+x$ yönleri arasında $5\text{ m/s}$ hızla hareket etmektedir. Seçeneklerde $1\text{ kg}$ kütleli cismin hızı için farklı büyüklük ve yönde vektörler verilmiştir: A) Sağ yönlü $8$, B) Sağ-aşağı yönlü $10$, C) Sol-aşağı yönlü $10$, D) Sağ-yukarı yönlü $10$, E) Sağ-yukarı yönlü $15$.

Animasyonlu Video Çözüm

İlk yarısı ücretsiz izlenebilir, tamamı uygulamada.

Adım Adım Yazılı Çözüm

1
Adım 1

Selam millet! Bugün iki boyutta momentum korunumu ile ilgili güzel bir soruyu birlikte çözeceğiz. Şekilde gördüğümüz gibi 1 kilogramlık bir cisim duran 2 kilogramlık bir cisme çarpıyor ve hareket yönleri değişiyor.

Momentumun Korunumu (2 Boyut)

2
Adım 2

Dışarıdan bir kuvvet etki etmediği için sistemin toplam momentumu her iki eksende de korunmalıdır. Yani çarpışma öncesi toplam momentum, çarpışma sonrasına eşit olacaktır.

$$\vec{P}_{ilk} = Đ\vec{P}_{son}$$
3
Adım 3

Önce çarpışma öncesindeki x ve y eksenlerindeki momentum değerlerini yazalım. Sadece bir kilogramlık cisim hareketli ve x ekseninde ilerliyor.

Çarpışma Öncesi (İlk Durum)

$$P_{ilk,x} = m_1 \cdot v_1 = 1 \text{ kg} \cdot 16 \text{ m/s} = 16 \text{ kg\cdot m/s}$$
$$P_{ilk,y} = 0$$
4
Adım 4

Şimdi çarpışma sonrasına bakalım. İki kilogramlık cisim 5 metre bölü saniye hızla ve yatayla 37 derecelik açı yapacak şekilde saçılıyor. Bu hızın bileşenlerini bulalım.

v_2' = 537°
5
Adım 5

Sinüs ve kosinüs değerlerini kullanarak 2 kilogramlık cismin momentum bileşenlerini hesaplayalım. X bileşeni için kosinüs 37 ile, yani sıfır virgül sekiz ile çarpıyoruz.

$$P_{2,x}' = m_2 \cdot v_2' \cdot \cos 37^\circ = 2 \cdot 5 \cdot 0,8 = 8 \text{ kg\cdot m/s}$$
$$P_{2,y}' = m_2 \cdot v_2' \cdot \sin 37^\circ = 2 \cdot 5 \cdot 0,6 = 6 \text{ kg\cdot m/s}$$
6
Adım 6

Şimdi momentumun korunumunu kullanarak 1 kilogramlık cismin son momentum bileşenlerini bulabiliriz. X ekseni için toplam 16 olmalıydı.

Momentum Dengesi

$$16 = P_{1,x}' + 8 \implies P_{1,x}' = 8 \text{ kg\cdot m/s}$$

Çözümün devamı Solvi’de

5 adım daha kilitli. Tamamını animasyonlu ve sesli anlatımla ücretsiz izle.

Fotoğrafını çek, her soruyu böyle çöz.

App Store’dan indir Google Play’den edin

İndirmesi ücretsiz · İlk çözümler hediye

100K+Her gün çözülen soru
50K+Öğrenen öğrenci
4.8 ★App Store puanı

Soru Bilgileri

Ders
Physics
Konu
Momentum and Collisions
Zorluk
Orta
Sınav
YKS
Soru Tipi
Çoktan Seçmeli

Her soruyu saniyeler içinde çöz

Fotoğrafını çek, yapay zeka adım adım, sesli ve animasyonlu anlatsın.

App Store’dan indir Google Play’den edin
Solvi
Çözümün devamı uygulamadaİndirmesi ücretsiz · İlk çözümler hediye
İndir