Yarım Çembersel Rayda Trenin Tepki Kuvveti
Yayınlanma:
4. Merkezi O noktası olan şekildeki yarım çember biçimindeki rayın K noktasından, m kütleli bir oyuncak tren ilk hızsız bırakılıyor.
Tren, L noktasından geçerken, rayın trene uyguladığı tepki kuvveti aşağıdakilerden hangisine eşittir? (g: yer çekimi ivmesidir. Oyuncak trenin boyutları ve sürtünmeler önemsizdir.)
A) 4mg
B) 3mg
C) 2mg
D) $\frac{3mg}{2}$
E) mg
Soruda görsel içerik var: Yarım çember formunda bir ray kesiti gösterilmektedir. O noktası merkeztir. K noktası çemberin sol üst kenarında, L noktası ise rayın en alt noktasındadır. Bir tren vagonu K noktasından aşağı doğru hareket etmektedir. L noktasındayken, dikey yönde yukarı doğru bir N (tepki kuvveti) vektörü ve aşağı doğru bir mg (ağırlık) vektörü gösterilmiştir. Ayrıca 'Fres = N - mg' şeklinde yanında bir not bulunmaktadır.
Animasyonlu Video Çözüm
İlk yarısı ücretsiz izlenebilir, tamamı uygulamada.
Adım Adım Yazılı Çözüm
Merhabalar! Bu soruda dairesel bir ray üzerinde hareket eden oyuncak trenin, en alt noktadaki tepki kuvvetini bulacağız.
Düşey Düzlemde Çembersel Hareket
Sürtünmeler önemsiz olduğu için enerjinin korunumu ilkesini kullanabiliriz. K noktasında tren serbest bırakıldığı için başlangıç hızı sıfırdır. Rayın yarıçapına r diyelim.
K noktasındaki potansiyel enerji, L noktasında tamamen kinetik enerjiye dönüşecektir.
Bu denklemden, trenin L noktasındaki hızının karesini, yani v kare değerini iki çarpı g çarpı r olarak buluruz.
Şimdi L noktasındaki kuvvetleri inceleyelim. Tren en alt noktadayken, etki eden net kuvvet merkezcil kuvvete eşittir.
L Noktasındaki Kuvvet Analizi
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
