Sabit Açısal Hızla Dönen Çubuk ve Tork
Yayınlanma:
7. Şekildeki düzenek, ağırlığı önemsiz bir makara ile bir ucu bu makaranın merkezine sabitlenmiş, ağırlığı önemsiz bir çubuktan oluşmaktadır. Düzenek, O noktasından geçen sayfa düzlemine dik sürtünmesiz bir mil etrafında serbestçe dönebilmekte olup, çubuğun ucuna daima düşey aşağı yönde bir kuvvet uygulanarak düzenek sabit açısal hızla döndürülmektedir. Bu sırada, makaraya sarılı ipin ucuna bağlı cisim yukarıya doğru hareket etmektedir. Buna göre çubuk yatay konuma ilk kez gelene kadar geçen süre içinde çubuğa uygulanan kuvvetin büyüklüğü ve bu kuvvetin O noktasına göre torkunun büyüklüğü hakkında aşağıdakilerden hangisi doğrudur? (Hava direnci önemsiz, yer çekimi ivmesi sabittir.)
A) Kuvvetin büyüklüğü: Azalır, Torkun büyüklüğü: Değişmez
B) Kuvvetin büyüklüğü: Azalır, Torkun büyüklüğü: Artar
C) Kuvvetin büyüklüğü: Değişmez, Torkun büyüklüğü: Azalır
D) Kuvvetin büyüklüğü: Artar, Torkun büyüklüğü: Değişmez
E) Kuvvetin büyüklüğü: Artar, Torkun büyüklüğü: Azalır
Soruda görsel içerik var: Şekilde O noktasından geçen bir mil etrafında dönebilen bir makara ve ona bağlı bir çubuk bulunmaktadır. Çubuğun ucuna düşey aşağı yönlü bir F kuvveti uygulanmaktadır. F kuvvetinin uygulama noktası ile O noktası arasındaki 'yatay' mesafeyi gösteren kesikli çizgiler mevcuttur. Makaranın sol tarafına bağlı bir ip ve ucunda asılı bir cisim görülmektedir.
Animasyonlu Video Çözüm
İlk yarısı ücretsiz izlenebilir, tamamı uygulamada.
Adım Adım Yazılı Çözüm
Merhaba! Bu soruda ağırlığı önemsiz bir makara ve bir çubuktan oluşan düzeneği inceliyoruz. Sistem, O noktası etrafında sabit açısal hızla dönüyor. Bizden, çubuk yatay konuma gelene kadar kuvvetin ve torkun nasıl değiştiği isteniyor.
Sabit Açısal Hızla Dönme
Sistemin sabit açısal hızla döndüğü bilgisi kritik bir nokta. Bu, sistem üzerindeki net torkun sıfır olduğu anlamına gelir.
O noktasına göre torkları yazalım. Makaranın sol tarafında asılı olan cismin ağırlığından kaynaklanan bir tork var. Bir de sağ tarafta uygulanan F kuvvetinin torku var.
Önce cismin torkuna bakalım. Cismin ağırlığı g olsun, makaranın yarıçapı r olsun. İp makaraya her zaman teğet olduğu için dik uzaklık sabittir ve r kadardır.
G ve r sabit değerler olduğu için cismin torku, yani yükün torku süreç boyunca değişmez.
Sabit açısal hız için toplam tork sıfır olmalıydı. Dolayısıyla, F kuvvetinin torku da cismin torkuna eşit olmak zorunda ve o da değişmez kalmalıdır.
Çözümün devamı Solvi’de
5 adım daha kilitli. Tamamını animasyonlu ve sesli anlatımla ücretsiz izle.
Fotoğrafını çek, her soruyu böyle çöz.
Çözümün Devamını Ücretsiz İzle
İndirmesi ücretsiz · İlk çözümler hediye
