Kinematik: Yorumlanmış ve Çözülmüş Alıştırmalar

bu kinematik Bununla birlikte, bu hareketin nedenlerini dikkate almadan hareketi inceleyen Fizik alanıdır.

Bu alanda, temel olarak düzgün doğrusal hareket, düzgün hızlandırılmış doğrusal hareket ve düzgün dairesel hareket üzerinde çalışıyoruz.

Bu içerikle ilgili tüm şüphelerinizi gidermek için yorumlu sorulardan yararlanın.

Çözülmüş Alıştırmalar

soru 1

(IFPR - 2018) Bir araç, izin verilen maksimum hızın 110 km/s olduğu bir otoyolda 108 km/s hızla gidiyor. Sürücünün cep telefonuna dokunarak dikkatsizce 4 saniye boyunca dikkatini telefona veriyor. Aracın sürücünün dikkati olmadan hareket ettiği 4 saniye boyunca kat ettiği mesafe, m cinsinden şuna eşitti:

a) 132.
b) 146.
c) 168.
d) 120.

Yanıtı Gör

Doğru alternatif: d) 120

4s boyunca araç hızının sabit kaldığını göz önünde bulundurarak, düzgün hareketin saatlik denklemini kullanacağız, yani:

y = y₀ + v.t

Değerleri değiştirmeden önce hız birimini km/h'den m/s'ye dönüştürmemiz gerekiyor. Bunu yapmak için, sadece 3.6'ya bölün:

v = 108: 3,6 = 30 m/s

Değerleri değiştirerek şunu buluruz:

y - y₀ = 30. 4 = 120 m

Daha fazla bilgi edinmek için ayrıca bkz.: Üniforma Hareketi

soru 2

(PUC/SP - 2018) Bir borunun parçası olacak PVC redüksiyon eldiveninden dakikada 180 litre su geçecektir. Bu manşonun iç çapları su girişi için 100 mm ve su çıkışı için 60 mm'dir.

Suyun bu eldiveni terk ettiği yaklaşık hızı m/s cinsinden belirleyin.

a) 0.8
b) 1.1
c) 1.8
d) 4.1

Yanıtı Gör

Doğru alternatif: b) 1.1

Sıvı hacmini zamana bölerek boru hattındaki akışı hesaplayabiliriz. Ancak birimleri uluslararası ölçü sistemine aktarmamız gerekiyor.

Böylece dakikaları saniyelere, litreleri metreküplere çevirmemiz gerekecek. Bunun için aşağıdaki ilişkileri kullanacağız:

• 1 dakika = 60 s
• 1 l = 1 dm³ = 0.001 m³⇒ 180 l = 0,18 m³

Şimdi akışı (Z) hesaplayabiliriz:

Çıkış suyu hızının değerini bulmak için, akışın borunun alanı ile hızın çarpımına eşit olduğu gerçeğini kullanalım, yani:

Z = A. v

Bu hesaplamayı yapmak için önce çıktı alanı değerini bilmemiz gerekiyor ve bunun için bir dairenin alanı için formülü kullanacağız:

A = π. $²

Çıkış çapının 60 mm'ye eşit olduğunu biliyoruz, dolayısıyla yarıçap 30 mm = 0,03 m'ye eşit olacaktır. π = 3.1'in yaklaşık değerini göz önünde bulundurarak ve bu değerleri yerine koyduğumuzda:

A=3.1. (0,03)² = 0,00279 m²

Şimdi, akış ve alan değerini değiştirerek hız değerini bulabiliriz:

Daha fazla bilgi edinmek için ayrıca bkz.: Fizik Formülleri

Soru 3

(PUC/RJ - 2017) Bir top yerden v hızıyla dikey olarak fırlatılıyor ve maksimum h yüksekliğine ulaşıyor. Atış hızı 3v artırılırsa, topun ulaştığı yeni maksimum nihai yükseklik şöyle olacaktır: (Hava direncini ihmal edin)

a) 2 saat
b) 4 saat
c) sabah 8
d) sabah 9
e) 16 saat

Yanıtı Gör

Doğru alternatif: e) 16h

Topun ulaştığı yükseklik Torricelli denklemi kullanılarak hesaplanabilir, yani:

v² = v₀² - 2.g.h

Top yükselirken yerçekimi ivmesi negatiftir. Ayrıca topun maksimum yüksekliğe ulaştığı andaki hız da sıfıra eşittir.

Böylece, ilk durumda, h'nin değeri şu şekilde bulunacaktır:

İkinci durumda, hız 3v artırıldı, yani fırlatma hızı şu şekilde değiştirildi:

v₂ = v + 3v = 4v

Böylece, ikinci durumda, topun ulaştığı yükseklik şöyle olacaktır:

Alternatif: e) 16h

Daha fazla bilgi edinmek için ayrıca bkz.: Düzgün Değişken Doğrusal Hareket

4. soru

(UECE - 2016 - 2. aşama) Serbest düşen bir taş ve sabit açısal hızla dönen bir atlıkarınca üzerinde bir çocuk düşünün. Taşın ve çocuğun hareketi hakkında şunu söylemek doğrudur.

a) taşın ivmesi değişir ve çocuk sıfır ivme ile döner.
b) taş sıfır ivme ile düşer ve çocuk sabit ivme ile döner.
c) her ikisinde de ivme sıfırdır.
d) her ikisi de sabit modül ivmelerine maruz kalır.

Yanıtı Gör

Doğru alternatif: d) her ikisi de sabit modülo ivmelere maruz kalır.

Hem hız hem de ivme vektör nicelikleridir, yani büyüklük, yön ve yön ile karakterize edilirler.

Bu türden bir niceliğin değişime uğraması için, bu niteliklerden en az birinin değişikliğe uğraması gerekir.

Bir cisim serbest düşüşteyken, hız modülü, 9.8 m/s'ye eşit sabit ivme ile düzgün bir şekilde değişir.² (yerçekimi ivmesi).

Karuselde hız modülü sabittir, ancak yönü değişmektedir. Bu durumda cismin sabit bir ivmesi olacaktır ve dairesel yolun (merkezcil) merkezini işaret eder.

Ayrıca bakınız: Düzgün Dairesel Hareket Üzerine Alıştırmalar

soru 5

(UFLA - 2016) Dikey olarak yukarıya doğru bir taş atıldı. Yükseldikçe,
a) hız azalır ve ivme azalır
b) Hız azalır ve ivme artar
c) hız sabittir ve ivme azalır
d) hız azalır ve ivme sabittir

Yanıtı Gör

Doğru alternatif: d) hız azalır ve ivme sabittir

Bir cisim dikey olarak yukarıya, yeryüzüne yakın bir yere fırlatıldığında, bir yerçekimi kuvvetinin etkisine maruz kalır.

Bu kuvvet size 9.8 m/s'ye eşit sabit bir modül ivmesi verir.², dikey yön ve aşağı yön. Bu şekilde hız modülü sıfır değerine ulaşana kadar azalır.

6. soru

(UFLA - 2016) Ölçekli şekil, I noktasından ayrılarak 3 dakika ve 20 s sonra F noktasına ulaşan bir karıncanın yer değiştirme vektörlerini göstermektedir. Karıncanın bu yoldaki hareketinin ortalama hız vektörünün modülü şuydu:

a) 0.15 cm/sn
b) 0.25 cm/sn
c) 0,30 cm/sn
d) 0,50 cm/sn

Yanıtı Gör

Doğru alternatif: b) 0,25 cm/sn

Ortalama hız vektörünün modülü, yer değiştirme vektörünün modülü ile zaman arasındaki oran hesaplanarak bulunur.

Yer değiştirme vektörünü bulmak için, aşağıdaki resimde gösterildiği gibi, başlangıç ​​noktasını karınca yörüngesinin bitiş noktasına bağlamalıyız:

Vektörün uzunluğu belirtilen üçgenin hipotenüsüne eşit olduğundan, modülünün Pisagor teoremi yapılarak bulunabileceğine dikkat edin.

Hızı bulmadan önce, zamanı dakikalardan saniyelere çevirmeliyiz. 1 dakika 60 saniyeye eşittir:

t = 3. 60 + 20 = 180 + 20 = 200 sn

Şimdi, hız modülünü aşağıdakileri yaparak bulabiliriz:

Ayrıca bakınız: kinematik

7. soru

(IFMG - 2016) Bir cevher atık barajında ​​meydana gelen ciddi bir kaza nedeniyle, bu atıkların ilk dalgası daha hızlı bir şekilde bir hidrografik havzayı işgal etti. Bu dalganın boyutu için bir tahmin 20 km uzunluğundadır. Bu hidrografik havzanın kentsel bir bölümü yaklaşık 25 km uzunluğundadır. Bu durumda dalganın nehir kanalından geçtiği ortalama hızın 0.25 m/s olduğu varsayılırsa, dalganın kentsel alana gelişinden itibaren sayılan, dalganın şehir içinden toplam geçiş süresi, içinde:

a) 10 saat
b) 50 saat
c) 80 saat
d) 20 saat

Yanıtı Gör

Doğru alternatif: b) 50 saat

Dalganın kat ettiği mesafe 45 km, yani uzantısının (20 km) ölçüsü artı şehrin uzantısı (25 km) olacaktır.

Toplam geçiş süresini bulmak için ortalama hız formülünü aşağıdaki gibi kullanacağız:

Ancak değerleri değiştirmeden önce hız birimini km/h'ye çevirmeliyiz, bu nedenle zaman için bulunan sonuç seçeneklerde belirtildiği gibi saat cinsinden olacaktır.

Bu dönüşümü yaparken:

v_m = 0,25. 3,6 = 0,9 km/s

Ortalama hız formülündeki değerleri değiştirerek şunu buluruz:

soru 8

(UFLA - 2015) Yıldırım, birçok yönü hala bilinmeyen karmaşık bir doğa olayıdır. Bu yönlerden biri, zar zor görülebilen, deşarj yayılımının başlangıcında meydana gelir. Buluttan zemine deşarj, bulutun tabanından havanın iyonlaşması sürecinde başlar ve ardışık adımlar adı verilen aşamalarda yayılır. Yüksek hızlı bir kare/saniye kamera, belirli bir deşarj için her biri 50 m olan 8 adım belirledi ve 5.0 x 10 zaman aralığı kaydı^-4 adım başına saniye. Basamaklı lider olarak adlandırılan bu ilk aşamada deşarjın ortalama yayılma hızı,
a) 1.0 x 10^-4 Hanım
b) 1.0 x 10⁵ Hanım
c) 8.0x10⁵ Hanım
d) 8.0 x 10^-4 Hanım

Yanıtı Gör

Doğru alternatif: b) 1.0 x 10⁵ Hanım

Ortalama yayılma hızı aşağıdakileri yaparak bulunur:

Δs değerini bulmak için, her biri 50 m'lik 8 adım olduğundan, 8'i 50 m ile çarpmanız yeterlidir. Böylece:

Δs = 50. 8 = 400 m.

Her adım arasındaki aralık 5.0 olduğu için. 10^-4 s, 8 adım için süre şuna eşit olacaktır:

t = 8. 5,0. 10^-4 = 40. 10^-4 = 4. 10^-3 s

Ayrıca ilginizi çekebilir:

• Torricelli Denklemi
• kinematik formülleri
• eşit çeşitlilikte hareket
• Düzgün Doğrusal Hareket
• Üniforma Hareket - Egzersizler
• Ortalama Hız Egzersizleri