🎓 10. Sınıf
📚 10. Sınıf Fizik
💡 10. Sınıf Fizik: Kuvvet ve hareket Çözümlü Sorular
10. Sınıf Fizik: Kuvvet ve hareket Çözümlü Sorular
Soru 1:
📌 Sürtünmesiz yatay düzlemde durmakta olan \( 4\text{ kg} \) kütleli bir cisim, yatay doğrultuda uygulanan \( 20\text{ N} \) büyüklüğündeki net kuvvetin etkisinde kalmaktadır. Bu cismin bu kuvvetin etkisinde yapacağı hareketin ivmesi kaç \( \text{m/s}^2 \) olur?
Çözüm:
💡 Bu soruyu çözmek için Newton'un ikinci hareket kanununu kullanacağız.
- Adım 1: Verilen değerleri yazalım. Kütle \( m = 4\text{ kg} \) ve Net Kuvvet \( F = 20\text{ N} \).
- Adım 2: Temel yasa formülümüzü hatırlayalım: \( F = m \times a \)
- Adım 3: Değerleri formülde yerine koyalım: \( 20 = 4 \times a \)
- Adım 4: İvmeyi yalnız bırakalım: \( a = \frac{20}{4} = 5\text{ m/s}^2 \)
Soru 2:
📌 Yatay ve sürtünmeli bir yolda durmakta olan \( 5\text{ kg} \) kütleli bir cisme yatay \( 30\text{ N} \) büyüklüğünde bir kuvvet uygulanıyor. Cisim ile yüzey arasındaki sürtünme kuvveti \( 10\text{ N} \) olduğuna göre, cismin ivmesi kaç \( \text{m/s}^2 \) olur?
Çözüm:
💡 Sürtünmeli yüzeylerde hareket denklemi yazılırken net kuvvet dikkate alınmalıdır.
- Adım 1: Etki eden kuvvetleri belirleyelim. Uygulanan kuvvet \( F = 30\text{ N} \), sürtünme kuvveti \( F_{s} = 10\text{ N} \).
- Adım 2: Yatay düzlemdeki net kuvveti hesaplayalım: \( F_{net} = F - F_{s} \)
- Adım 3: İşlemi yapalım: \( F_{net} = 30 - 10 = 20\text{ N} \)
- Adım 4: Newton'un temel yasası olan \( F_{net} = m \times a \) bağıntısını kullanalım: \( 20 = 5 \times a \)
- Adım 5: İvmeyi bulalım: \( a = \frac{20}{5} = 4\text{ m/s}^2 \)
Soru 3:
🚗 Otomobillerde emniyet kemeri takılması, ani fren veya çarpışma anında yolcuların öne doğru savrulmasını engeller. Bu durum fizik bilimindeki hangi temel yasa ile doğrudan ilişkilidir ve günlük hayatta nasıl bir güvenlik sağlar?
Çözüm:
💡 Bu durum tamamen Newton'un Birinci Hareket Kanunu olan Eylemsizlik İlkesi ile ilgilidir.
- Adım 1: Eylemsizlik, cisimlerin hareket durumlarını (durma veya sabit hızla hareket etme) koruma eğilimidir.
- Adım 2: Araç hareket halindeyken içindeki yolcu da araçla aynı hızda hareket eder. Araç ani fren yaptığında yolcu eylemsizliği gereği aynı hızla ileri doğru gitmek ister.
- Adım 3: Emniyet kemeri dışarıdan bir kuvvet uygulayarak yolcunun ön cama çarpmasını engeller ve güvenliğini sağlar.
Soru 4:
🏃♂️ Yatay bir yolda koşan bir sporcu, yere ayakları ile geriye doğru bir kuvvet uygularken yer de sporcuya ileri yönde bir tepki kuvveti uygular. Bu durumla ilgili olarak, sporcunun hızlanmasını sağlayan temel fizik prensibi aşağıdakilerden hangisidir ve bu etkileşim kuvvetleri nasıldır?
Çözüm:
💡 Bu soru Newton'un Üçüncü Hareket Kanunu olan Etki-Tepki prensibini test etmektedir.
- Adım 1: Newton'un üçüncü yasasına göre her etki kuvvetine karşılık eşit büyüklükte ve zıt yönlü bir tepki kuvveti vardır.
- Adım 2: Sporcunun yere uyguladığı kuvvet etki, yerin sporcuya uyguladığı kuvvet ise tepkidir.
- Adım 3: Bu iki kuvvet eşit büyüklüktedir ancak farklı cisimler üzerindedir (Biri yere, diğeri sporcuya uygulanır). Bu yüzden birbirlerini dengelemezler.
- Adım 4: Yerin sporcuya uyguladığı ileri yönde net kuvvet sporcunun ivmelenmesini (hızlanmasını) sağlar.
Soru 5:
📌 Sürtünmesiz yatay düzlemde yan yana duran \( m_{1} = 2\text{ kg} \) ve \( m_{2} = 3\text{ kg} \) kütleli iki cisim, \( m_{1} \) kütleli cisme uygulanan \( F = 15\text{ N} \) büyüklüğündeki yatay kuvvetle birlikte hareket ettiriliyor. Buna göre cisimlerin ortak ivmesi kaç \( \text{m/s}^2 \) olur?
Çözüm:
💡 Birden fazla kütlenin birlikte hareket ettiği sistemlerde toplam kütle hesaba katılır.
- Adım 1: Sistem toplam kütlesini bulalım: \( m_{toplam} = m_{1} + m_{2} = 2 + 3 = 5\text{ kg} \)
- Adım 2: Sisteme dışarıdan etki eden net kuvvet \( F = 15\text{ N} \) kadardır.
- Adım 3: Tüm sistem için \( F_{net} = m_{toplam} \times a \) bağıntısını yazalım.
- Adım 4: Değerleri yerine koyalım: \( 15 = 5 \times a \)
- Adım 5: Ortak ivmeyi çekelim: \( a = \frac{15}{5} = 3\text{ m/s}^2 \)
Soru 6:
🧳 Düz bir yolda tekerlekli seyahat bavulunu çekerken ya da iterken yüzeyin pürüzlü olması hareketimizi doğrudan etkiler. Bavulu sabit hızla hareket ettirmek için sürekli kuvvet uygulamamız gerekirken, kuvveti kestiğimizde bavul bir süre sonra durur. Bu durumun temel sebebi nedir?
Çözüm:
💡 Günlük hayatta karşılaştığımız bu durum sürtünme kuvvetinin etkisidir.
- Adım 1: Yeryüzündeki neredeyse tüm yüzeylerde cisimler ile temas ettikleri zeminler arasında sürtünme kuvveti bulunur.
- Adım 2: Sürtünme kuvveti her zaman hareket yönüne zıt yönde etki eder.
- Adım 3: Bavulu sabit hızla götürebilmek için sürtünme kuvvetini dengeleyecek büyüklükte bir kuvvet uygulamalıyız.
- Adım 4: Uygulanan kuvvet kesildiğinde net kuvvet sıfırdan farklı olur ve sadece sürtünme kuvveti kaldığı için bavul yavaşlayıp durur.
Soru 7:
🚀 Bir roketin uzay boşluğunda veya Dünya atmosferinde hareket ederken gaz püskürtmesiyle ilerlemesi gözlemlenmektedir. Roketin gazları arkaya doğru iterken kendisinin ileri gitmesi hangi fizik yasaları ile açıklanır?
Çözüm:
💡 Roketlerin çalışma prensibi momentum ve Newton'un hareket kanunlarına dayanır.
- Adım 1: Roket motoru, içindeki yakıtı yakarak arka kısımdan çok yüksek hızla dışarı gaz püskürtür (Etki kuvveti).
- Adım 2: Dışarı çıkan gazlar da rokete aynı büyüklükte ve zıt yönde bir kuvvet uygular (Tepki kuvveti).
- Adım 3: Bu etki-tepki çifti sayesinde roket ileri yönde itme kuvveti kazanır ve ivmelenir.
Soru 8:
📌 Sürtünmesiz yatay düzlemde \( 3\text{ kg} \) kütleli bir cisim durmaktayken, ona etki eden net kuvvetin zamana bağlı grafiği sonucunda cisme ilk \( 4\text{ saniye} \) boyunca sabit bir net kuvvet uygulandığı görülüyor. Eğer bu süre sonunda cismin hızı \( 12\text{ m/s} \) olduğuna göre, cisme etki eden net kuvvet kaç Newton'dur?
Çözüm:
💡 İvme ve hız-zaman ilişkisi ile Newton kanunlarını birleştirelim.
- Adım 1: İvme tanımı birim zamandaki hız değişimidir: \( a = \frac{\Delta v}{\Delta t} \)
- Adım 2: Verilen değerleri yerine yazalım: \( a = \frac{12}{4} = 3\text{ m/s}^2 \)
- Adım 3: Newton'un temel yasasını kullanalım: \( F = m \times a \)
- Adım 4: Kütle \( m = 3\text{ kg} \) ve ivme \( a = 3\text{ m/s}^2 \) değerlerini çarpalım: \( F = 3 \times 3 = 9\text{ N} \)
Daha Fazla Soru ve İçerik İçin QR Kodu Okutun
https://www.cepokul.com/sinav/10-sinif-fizik-kuvvet-ve-hareket/sorular