Metal Çubukların Genleşme Katsayıları

PhysicsThermal ExpansionZorYKS

Yayınlanma:

Soru

2. Bir uçlarından duvara sabitlenmiş uzunlukları eşit, türdeş X, Y, Z metal çubukları arasına yerleştirilen eş merkezli özdeş tahta kasnaklar şekillerdeki gibidir. Şekil-I (Duvar, ip, K), Şekil-II (Duvar, ip, L, Z, Y), Şekil-III (Duvar, ip, M, X, Z). Çubukların sıcaklıkları eşit miktar artırıldığında ipere bağlı cisimlerden K ve L cisimlerinin yere göre potansiyel enerjileri artarken, M cisminin yere göre potansiyel enerjisinin azaldığı gözleniyor. Buna göre, çubukların genleşme katsayıları $\lambda_x, \lambda_y$ ve $\lambda_z$ arasındaki büyüklük ilişkisi nedir? A) $\lambda_x > \lambda_y > \lambda_z$ B) $\lambda_x > \lambda_z > \lambda_y$ C) $\lambda_z > \lambda_y > \lambda_x$ D) $\lambda_z > \lambda_x > \lambda_y$ E) $\lambda_y > \lambda_z > \lambda_x$

Soruda görsel içerik var: Üç ayrı düzenek (Şekil-I, Şekil-II, Şekil-III) gösterilmektedir. Her düzenekte iki farklı metal çubuk bir duvara sabitlenmiş ve bu çubukların uçlarına eş merkezli özdeş iki kasnaktan oluşan bir sistem bağlanmıştır. Kasnakların etrafına sarılı iplerin uçlarında K, L ve M cisimleri asılıdır. Şekil-I'de X ve Y çubukları, Şekil-II'de Y ve Z çubukları, Şekil-III'de X ve Z çubukları kullanılmıştır. İplerin kasnak merkezine olan uzaklıkları ve çubukların yerleşimi gösterilmektedir.

Animasyonlu Video Çözüm

İlk yarısı ücretsiz izlenebilir, tamamı uygulamada.

Adım Adım Yazılı Çözüm

1
Adım 1

Merhaba Cennet. Seninle birlikte bu güzel genleşme ve dönme hareketli fizik sorusunu adım adım çözelim.

Genleşme ve Dönme Hareketi

2
Adım 2

İlk olarak, iki paralel çubuk arasında dönerek ilerleyen kasnağın hareket prensibini inceleyelim. Üstteki ve alttaki çubuklar sağa doğru uzadığında kasnağın nasıl döneceğini belirleyelim.

Dönme Yönünün Belirlenmesi

Üst ÇubukAlt Çubuk
3
Adım 3

Eğer üstteki çubuk, alttaki çubuğa göre daha fazla uzarsa, kasnak saat yönünde dönme hareketi yapar.

$$\Delta L_{\text{üst}} > \Delta L_{\text{alt}} \implies \text{Saat Yönünde Dönme} \; (\curvearrowright)$$
4
Adım 4

Kasnağın saat yönünde dönmesi durumunda, sol taraftan sarkan ip içeriye doğru sarılacaktır. Bu da bağlı olan cismin yukarı doğru yükselmesine neden olur.

$$\text{Saat Yönünde Dönme} \implies \text{Cisim Yükselir (Potansiyel Enerji Artar)}$$
5
Adım 5

Tam tersi durumda, yani alttaki çubuk daha çok uzarsa kasnak saat yönünün tersine döner ve ip çözülerek cisim aşağı iner.

$$\Delta L_{\text{üst}} < \Delta L_{\text{alt}} \implies \text{Saat Yönünün Tersine Dönme} \; (\curvearrowleft) \implies \text{Cisim Alçalır}$$
6
Adım 6

Şimdi bu prensibi birinci şekle uygulayalım. Şekil birde üstte iks çubuğu, altta ise ye çubuğu bulunuyor.

Şekil - I Analizi

XYK
7
Adım 7

Soruda ka cisminin potansiyel enerjisinin arttığı belirtilmiş. Bu durum ka cisminin yükseldiğini gösterir.

$$E_{p,K} \uparrow \implies \text{K yükselir}$$
8
Adım 8

Ka cisminin yükselmesi için kasnağın saat yönünde dönmesi gerekir. Bu da üstteki iks çubuğunun genleşme miktarının, alttaki ye çubuğundan fazla olması demektir.

$$\Delta L_X > \Delta L_Y$$
9
Adım 9

Çubukların ilk boyları ve sıcaklık artışları eşit olduğundan, genleşme katsayıları arasındaki ilişki de aynı yöndedir. Yani lambda iks, lambda ye'den büyüktür.

$$\lambda_X > \lambda_Y$$
10
Adım 10

Şimdi ikinci şekle geçelim. Burada üstte ye çubuğu, altta ise ze çubuğu yer almaktadır.

Şekil - II Analizi

YZL

Çözümün devamı Solvi’de

10 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
Thermal Expansion
Zorluk
Zor
Sınav
YKS
Soru Tipi
Çoktan Seçmeli

Benzer Sorular

Genleşme ve Tekerlek Hareketi Thermal Expansion · Orta Demir Çubuğun Genleşmesi ve Silindir Hareketi Thermal Expansion · Orta Isıca Genleşme Sorusu Thermal Expansion · Orta Maddelerin Genleşmesi Thermal Expansion · Orta Genleşme ve Sıcaklık Değişimi Thermal Expansion · Orta Isıl Genleşme ve Sıkışan Bardaklar Thermal Expansion · Orta

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