İplerdeki Gerilme Kuvvetleri Oranı

PhysicsDüzgün Çembersel HareketOrtaYKS

Yayınlanma:

Yatay sürtünmesiz düzlemde bir ipin ortasına bağlı $2m$ kütleli X cismi ile ipin ucuna bağlı $m$ kütleli Y cismi düzgün çembersel hareket yaparken iplerde oluşan gerilmeler $T_1$ ve $T_2$ olmaktadır. Buna göre, $\frac{T_1}{T_2}$ oranı kaçtır? A) 4 B) 2 C) $\frac{3}{2}$ D) 1 E) $\frac{1}{2}$

Soruda görsel içerik var: A diagram shows two objects attached to a string on a horizontal plane. Object X (mass 2m) is in the middle at distance 'r' from center O, and object Y (mass m) is at the end at distance '2r' from center O (r from X). Both rotate around O with the same angular velocity. Tension T1 is between O and X; T2 is between X and Y. Red circular dotted paths indicate circular motion for both objects.

Animasyonlu Video Çözüm

İlk yarısı ücretsiz izlenebilir, tamamı uygulamada.

Adım Adım Yazılı Çözüm

1
Adım 1

Merhaba Elif, yatay düzlemde düzgün çembersel hareket yapan iki cismin bağlı olduğu iplerdeki gerilme kuvvetlerinin oranını birlikte bulalım.

Düzgün Çembersel Hareket

2
Adım 2

Şekle baktığımızda, X ve Y cisimlerinin aynı ip üzerinde olduğunu ve O noktası etrafında birlikte döndüklerini görüyoruz. Bu, her iki cismin de açısal hızlarının aynı olduğu anlamına gelir. İkisinin de açısal hızına omega diyelim.

$$Δ θ / Δ t → ω_X = ω_Y = ω$$
3
Adım 3

Cismin yörünge yarıçaplarını belirleyelim. X cismi merkezden r kadar uzakta, Y cismi ise merkezden r artı r yani iki r kadar uzaklıktadır.

$$r_X = r,  r_Y = 2r$$
4
Adım 4

Düzgün çembersel harekette net kuvvet, merkezi kuvvettir. Formülümüzü hatırlayalım: kütle çarpı açısal hızın karesi çarpı yarıçap.

$$F_{merkezcil} = m  ω^2  r$$
5
Adım 5

Önce en dıştaki Y cismine bakalım. Y cismini merkeze çeken tek kuvvet T iki ip gerilmesidir. Dolayısıyla T iki, Y'nin merkezcil kuvvetine eşittir.

$$T_2 = m  ω^2  (2r) = 2m ω^2 r$$
6
Adım 6

Şimdi X cismine odaklanalım. X cismine merkeze doğru T bir, dışarıya doğru ise T iki gerilmesi etki eder. Net merkezcil kuvvet bu ikisinin farkıdır.

$$T_1 - T_2 = (2m)  ω^2  r$$

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
Düzgün Çembersel Hareket
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