İçeriğe geç
TYT-AYT-KPSS Hazırlık
Dersler

35Konu 35 / 49
Çembersel Hareket

Dönme ve Dönerek Öteleme Hareketi

Dönme, cismin ekseni çevresindeki hareketidir; yuvarlanmada kütle merkezi de ilerler. Kütlenin eksene göre dağılımı dönmeye karşı eylemsizliği etkiler.

  • 12. sınıf
  • AYT sıklığı
  • 40 dk

LevhaDönme ve Dönerek Öteleme HareketiDönme ve Dönerek Öteleme Hareketi

Dönme, cismin ekseni çevresindeki hareketidir; yuvarlanmada kütle merkezi de ilerler. Kütlenin eksene göre dağılımı dönmeye karşı eylemsizliği etkiler.

Isınma

Başlamadan önce: hazır mısın?

Puansız. Takıldığın yer olursa ön koşul konuya göz at.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Aynı katı diskte dış noktaya uzaklığı daha büyük olan noktanın çizgisel sürati nasıldır?

Açıklama

Tüm noktaların ω değeri aynı; v = ωr uzaklıkla artar.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Kaymadan yuvarlanan tekerleğin yere temas noktasının yere göre anlık sürati kaç m/s olur?

Açıklama

Öteleme ve dönmenin temas noktasındaki hızları eşit büyüklükte zıt yönlüdür.

Temel

  1. Kavramı ve düzeneği tanı

Sabit eksenle dönen cismin tüm noktaları aynı açısal hızla döner; çizgisel sürat eksene uzaklıkla artar.

Başlangıç modeli; uzunluklar şematiktir.

Örnek

kolay

Doğrudan uygulama

Aynı katı diskte dış noktaya uzaklığı daha büyük olan noktanın çizgisel sürati nasıldır?

Tüm noktaların ω değeri aynı

v = ωr uzaklıkla artar.

Sonuç

Daha büyüktür.

Örnek

kolay

Tanımı yorumla

Katı diskte iki noktanın açısal hızları nasıldır?

Önce verilen koşulları ve istenen niceliği ayır.

Bir katı cisimde noktalar aynı sürede aynı açıyı tarar.

Sonuç

Aynıdır.

Kaymadan yuvarlanmada kütle merkezinin sürati ile açısal hız arasında vKM=ωRv_{KM}=\omega R ilişkisi vardır.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Kütle eksenden uzaklaştırılıyor. Eylemsizlik momenti ne olur?

Açıklama

Uzak kütle dağılımı dönmeye karşı eylemsizliği artırır.

Orta

  1. Bağıntıyı uygula ve karşılaştır

Eylemsizlik momenti eksene bağlıdır; kütleyi eksenden uzaklaştırmak dönmeye karşı eylemsizliği artırır.

Bir değişkenin etkisini nitel olarak karşılaştır.

Örnek

orta

Koşulları karşılaştır

Kaymadan yuvarlanan tekerleğin yere temas noktasının yere göre anlık sürati kaç m/s olur?

Önce verilen koşulları ve istenen niceliği ayır.

Öteleme ve dönmenin temas noktasındaki hızları eşit büyüklükte zıt yönlüdür.

Sonuç

00

Örnek

orta

İşaret ve yön

Kaymadan sağa yuvarlanan tekerleğin üst noktasının yere göre sürati merkez süratine göre nasıldır?

Önce verilen koşulları ve istenen niceliği ayır.

Üst noktada öteleme ve dönme hızları aynı yönde toplanır.

Sonuç

İki katıdır.

Örnek

orta

Bağıntıyı seç

Kütle eksenden uzaklaştırılıyor. Eylemsizlik momenti ne olur?

Önce verilen koşulları ve istenen niceliği ayır.

Uzak kütle dağılımı dönmeye karşı eylemsizliği artırır.

Sonuç

Artar.

Yuvarlanan cismin yere temas noktası ile kütle merkezinin anlık hızları aynı değildir.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Kaymadan yuvarlanan cismin toplam kinetik enerjisinde hangi katkılar bulunur?

Açıklama

Merkez ilerlerken cisim de döner; iki mekanik hareketin enerji katkıları vardır.

İleri

  1. Varsayım, sınır ve birleşik yorum

Eylemsizlik momenti ve dönme enerjisi için program dışı sayısal hesaplara girme.

İki durumun ilişkisini incele; çizim gerçek ölçekte değildir.

Örnek

zor

Sınır durumu

Tekerlek kayarak ilerliyorsa hangi eşitlik her zaman zorunlu değildir?

Önce verilen koşulları ve istenen niceliği ayır.

vKM = ωR kaymadan yuvarlanmanın özel koşuludur.

Sonuç

vKM = ωR

Örnek

zor

Birleşik yorum

Kaymadan yuvarlanan cismin toplam kinetik enerjisinde hangi katkılar bulunur?

Merkez ilerlerken cisim de döner

iki mekanik hareketin enerji katkıları vardır.

Sonuç

Öteleme ve dönme

Tekerlekteki kütlelerin merkeze uzaklığını ve rampanın eğimini değiştirip yarışı izle. Kütleler dışa kaydıkça tekerlek dönmeye daha çok direnir ve geride kalır; eğim süreleri değiştirir, sıralamayı değiştirmez.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Kaymadan yuvarlanan tekerleğin en üst noktasının hız yönü hangisidir?

Açıklama

Üst noktada dönme ve öteleme hızları ilerleme yönünde toplanır.

Kaymadan yuvarlanan tekerlekte merkez vv hızıyla ilerlerken tepe noktası 2v2v hızındadır, yere değen nokta o an durur. Hareket ötelemeyle dönmenin toplamıdır ve vKM=ωRv_{KM} = \omega R bağıntısı sağlanır.

Yönleri, bileşenleri veya kavramlar arası ilişkiyi ayır.

Özet

Bu konudan aklında kalacaklar

  • Sabit eksenle dönen cismin tüm noktaları aynı açısal hızla döner; çizgisel sürat eksene uzaklıkla artar.

  • Kaymadan yuvarlanmada kütle merkezinin sürati ile açısal hız arasında vKM=ωRv_{KM}=\omega R ilişkisi vardır.

  • Eylemsizlik momenti eksene bağlıdır; kütleyi eksenden uzaklaştırmak dönmeye karşı eylemsizliği artırır.

  • Yuvarlanan cismin yere temas noktası ile kütle merkezinin anlık hızları aynı değildir.

  • Eylemsizlik momenti ve dönme enerjisi için program dışı sayısal hesaplara girme.

Kapsam: MEB 2018 Fizik öğretim programı.

Bu sayfadaki özgün sorular ÖSYM sorusu olarak sunulmaz.

Sorular

Şimdi sıra sende

4 özgün soru

Özgün soru1

Kolay

Öteleme ve dönme hareketinin karşılaştırılması

Aynı disk üzerindeki noktalar için hangi süre aynıdır?

İpucu

Sabit eksenle dönen cismin tüm noktaları aynı açısal hızla döner; çizgisel sürat eksene uzaklıkla artar.

Çözüm

Katı cismin tüm noktaları aynı anda bir tam turunu tamamlar.

Sonuç: Bir tam tur süresi

Cevap: A

Özgün soru2

Orta

Eylemsizlik momenti

Kaymadan yuvarlanan tekerleğin en üst noktasının hız yönü hangisidir?

İpucu

Kaymadan yuvarlanmada kütle merkezinin sürati ile açısal hız arasında vKM=ωRv_{KM}=\omega R ilişkisi vardır.

Çözüm

Üst noktada dönme ve öteleme hızları ilerleme yönünde toplanır.

Sonuç: Merkezin ilerleme yönüyle aynı

Cevap: B

Özgün soru3

Orta

Dönme kinetik enerjisi

Eylemsizlik momenti için hangisi doğrudur?

İpucu

Eylemsizlik momenti eksene bağlıdır; kütleyi eksenden uzaklaştırmak dönmeye karşı eylemsizliği artırır.

Çözüm

Aynı cismin farklı eksenlere göre kütle dağılımı farklıdır.

Sonuç: Seçilen dönme eksenine bağlıdır.

Cevap: C

Özgün soru4

Zor

Dönerek öteleme (yuvarlanma)

Duran bir tekerleğe net tork uygulanırsa temel etki hangisidir?

İpucu

Sabit eksenle dönen cismin tüm noktaları aynı açısal hızla döner; çizgisel sürat eksene uzaklıkla artar.

Çözüm

Net tork dönme hareketini değiştiren etkidir; dönme ivmesi oluşturabilir.

Sonuç: Açısal hızının değişmesi

Cevap: D