📄 11. Sınıf Fizik: İtme ve Çizgisel Momentum PDF Etkinlikler
📌 1. Doğru / Yanlış
1. İtme, vektörel bir büyüklüktür.
2. Momentumun birimi kg.m/s'dir.
3. Bir cisme etki eden net kuvvetin yaptığı itme, cismin momentum değişimine eşittir.
4. Esnek çarpışmalarda kinetik enerji korunur.
5. Çizgisel momentum, kütle ile hızın çarpımıdır.
✏️ 2. Boşluk Doldurma
1. Bir cisme etki eden kuvvet ile kuvvetin etki süresinin çarpımına denir.
2. Kapalı bir sistemde dışarıdan bir kuvvet etki etmediği sürece toplam çizgisel momentum kalır.
3. Momentum, yönü hız vektörünün yönüyle aynı olan bir büyüklüktür.
4. İtme-momentum teoremi, bir cisme uygulanan itmenin, cismin değişimine eşit olduğunu ifade eder.
5. Çarpışmalarda momentumun korunumu ilkesi, veya esnek olmayan tüm çarpışmalarda geçerlidir.
🔗 3. Kavram Eşleştirme
« Bir cisme etki eden kuvvet ile etki süresinin çarpımıdır.
« Bir cismin kütlesi ile hızının çarpımıdır.
« Dış kuvvetlerin olmadığı sistemlerde toplam momentumun sabit kalması ilkesi.
« Hem momentumun hem de kinetik enerjinin korunduğu çarpışma türü.
« Momentumun korunduğu ancak kinetik enerjinin korunmadığı çarpışma türü.
✍️ 4. Kısa Cevaplı Sorular
1. İtme ve momentum arasındaki ilişkiyi açıklayan teoremin adını yazınız.
💡 Örnek Çözüm: İtme-momentum teoremi.
2. Bir cismin momentumunu artırmak için neler yapılabilir?
💡 Örnek Çözüm: Cismin kütlesini artırmak veya hızını artırmak (veya her ikisini birden yapmak).
🎯 5. Çoktan Seçmeli Sorular
1. Bir cismin kütlesi 2 kg ve hızı 5 m/s ise, bu cismin çizgisel momentumunun büyüklüğü kaç kg.m/s'dir?
2. Aşağıdaki ifadelerden hangileri doğrudur?
I. İtme, kuvvet ve zamanın çarpımıdır.
II. Çizgisel momentumun birimi Newton.saniyedir.
III. Esnek olmayan çarpışmalarda enerji korunur.
3. Sürtünmesiz yatay düzlemde durmakta olan 4 kg kütleli cisme 20 N büyüklüğünde sabit bir kuvvet 3 saniye boyunca etki ediyor. Bu süre sonunda cismin hızı kaç m/s olur?
📝 6. Açık Uçlu Klasik Sorular
1. Bir futbol topuna vuran bir oyuncu, topa 0.05 saniye boyunca 400 N büyüklüğünde bir kuvvet uyguluyor. Topun kütlesi 0.4 kg olduğuna göre, topa kazandırılan hız değişiminin büyüklüğü kaç m/s'dir?
💡 Çözüm Adımları:
İtme (I) = Kuvvet (F) \( \times \) Zaman (\( \Delta t \))
I = \( 400 \text{ N} \times 0.05 \text{ s} = 20 \text{ Ns} \)
İtme aynı zamanda momentum değişimine (\( \Delta p \)) eşittir.
\( \Delta p = m \times \Delta v \)
\( 20 \text{ Ns} = 0.4 \text{ kg} \times \Delta v \)
\( \Delta v = \frac{20}{0.4} \text{ m/s} = 50 \text{ m/s} \)
Topa kazandırılan hız değişimi 50 m/s'dir.
2. Kütlesi 2 kg olan bir cisim, 10 m/s hızla duvara çarparak 6 m/s hızla geri dönüyor. Çarpışma süresi 0.1 saniye olduğuna göre, duvarın cisme uyguladığı ortalama kuvvetin büyüklüğü kaç N'dur?
💡 Çözüm Adımları:
Cismin ilk momentumu (\( p_i \)):
\( p_i = m \times v_i = 2 \text{ kg} \times 10 \text{ m/s} = 20 \text{ kg.m/s} \) (Duvara doğru yönü pozitif alalım)
Cismin son momentumu (\( p_f \)):
\( p_f = m \times v_f = 2 \text{ kg} \times (-6 \text{ m/s}) = -12 \text{ kg.m/s} \) (Geri döndüğü için yönü negatif)
Momentum değişimi (\( \Delta p \)):
\( \Delta p = p_f - p_i = (-12) - (20) = -32 \text{ kg.m/s} \)
İtme (I) = \( \Delta p \) ve I = \( F_{ort} \times \Delta t \)
\( -32 \text{ Ns} = F_{ort} \times 0.1 \text{ s} \)
\( F_{ort} = \frac{-32}{0.1} \text{ N} = -320 \text{ N} \)
Kuvvetin büyüklüğü \( 320 \text{ N} \)'dur. Negatif işaret, kuvvetin ilk hareket yönüne zıt olduğunu gösterir.
3. Sürtünmesiz yatay bir zeminde durmakta olan 3 kg kütleli bir araba, 2 kg kütleli başka bir araba 5 m/s hızla gelip ona merkezi ve esnek olmayan bir çarpışma yapıyor. Çarpışma sonrası iki araba birlikte hareket ettiğine göre, ortak hızları kaç m/s olur?
💡 Çözüm Adımları:
Bu esnek olmayan bir çarpışmadır, bu yüzden momentum korunumu uygulanır.
İlk durumdaki toplam momentum (\( P_{ilk} \)):
\( P_{ilk} = m_1 v_1 + m_2 v_2 \)
\( m_1 = 2 \text{ kg}, v_1 = 5 \text{ m/s} \)
\( m_2 = 3 \text{ kg}, v_2 = 0 \text{ m/s} \) (durmakta)
\( P_{ilk} = (2 \text{ kg} \times 5 \text{ m/s}) + (3 \text{ kg} \times 0 \text{ m/s}) = 10 \text{ kg.m/s} \)
Son durumdaki toplam momentum (\( P_{son} \)):
İki araba birlikte hareket ettiği için ortak kütle \( (m_1 + m_2) \) ve ortak hız \( v_{ortak} \) olur.
\( P_{son} = (m_1 + m_2) \times v_{ortak} = (2 \text{ kg} + 3 \text{ kg}) \times v_{ortak} = 5 \text{ kg} \times v_{ortak} \)
Momentumun korunumu ilkesine göre \( P_{ilk} = P_{son} \):
\( 10 \text{ kg.m/s} = 5 \text{ kg} \times v_{ortak} \)
\( v_{ortak} = \frac{10}{5} \text{ m/s} = 2 \text{ m/s} \)
Ortak hızları 2 m/s olur.
Ad Soyad: .................................. Sınıf / No: ....... / ......... Tarih: .... / .... / 202...
İtme ve Çizgisel Momentum Etkinlik Kağıdı
PUAN
A. Doğru (D) / Yanlış (Y) Bölümü
( .... )
İtme, vektörel bir büyüklüktür.
( .... )
Momentumun birimi kg.m/s'dir.
( .... )
Bir cisme etki eden net kuvvetin yaptığı itme, cismin momentum değişimine eşittir.
( .... )
Esnek çarpışmalarda kinetik enerji korunur.
( .... )
Çizgisel momentum, kütle ile hızın çarpımıdır.
B. Boşluk Doldurma Bölümü
1)
Bir cisme etki eden kuvvet ile kuvvetin etki süresinin çarpımına .................... denir.
2)
Kapalı bir sistemde dışarıdan bir kuvvet etki etmediği sürece toplam çizgisel momentum .................... kalır.
3)
Momentum, yönü hız vektörünün yönüyle aynı olan .................... bir büyüklüktür.
4)
İtme-momentum teoremi, bir cisme uygulanan itmenin, cismin .................... değişimine eşit olduğunu ifade eder.
5)
Çarpışmalarda momentumun korunumu ilkesi, .................... veya esnek olmayan tüm çarpışmalarda geçerlidir.
C. Kavram Eşleştirme
( .... )
Bir cisme etki eden kuvvet ile etki süresinin çarpımıdır.
- Esnek Olmayan Çarpışma
( .... )
Bir cismin kütlesi ile hızının çarpımıdır.
- Esnek Çarpışma
( .... )
Dış kuvvetlerin olmadığı sistemlerde toplam momentumun sabit kalması ilkesi.
- İtme
( .... )
Hem momentumun hem de kinetik enerjinin korunduğu çarpışma türü.
- Momentumun Korunumu
( .... )
Momentumun korunduğu ancak kinetik enerjinin korunmadığı çarpışma türü.
- Çizgisel Momentum
D. Kısa Cevaplı Sorular
1)
İtme ve momentum arasındaki ilişkiyi açıklayan teoremin adını yazınız.
2)
Bir cismin momentumunu artırmak için neler yapılabilir?
E. Çoktan Seçmeli Sorular
1)
Bir cismin kütlesi 2 kg ve hızı 5 m/s ise, bu cismin çizgisel momentumunun büyüklüğü kaç kg.m/s'dir?
A) 2.5B) 5C) 10D) 20E) 25
2)
Aşağıdaki ifadelerden hangileri doğrudur?
I. İtme, kuvvet ve zamanın çarpımıdır.
II. Çizgisel momentumun birimi Newton.saniyedir.
III. Esnek olmayan çarpışmalarda enerji korunur.
A) Yalnız IB) Yalnız IIC) I ve IID) I ve IIIE) I, II ve III
3)
Sürtünmesiz yatay düzlemde durmakta olan 4 kg kütleli cisme 20 N büyüklüğünde sabit bir kuvvet 3 saniye boyunca etki ediyor. Bu süre sonunda cismin hızı kaç m/s olur?
A) 5B) 10C) 15D) 20E) 25
F. Açık Uçlu Klasik Sorular
1)
Bir futbol topuna vuran bir oyuncu, topa 0.05 saniye boyunca 400 N büyüklüğünde bir kuvvet uyguluyor. Topun kütlesi 0.4 kg olduğuna göre, topa kazandırılan hız değişiminin büyüklüğü kaç m/s'dir?
2)
Kütlesi 2 kg olan bir cisim, 10 m/s hızla duvara çarparak 6 m/s hızla geri dönüyor. Çarpışma süresi 0.1 saniye olduğuna göre, duvarın cisme uyguladığı ortalama kuvvetin büyüklüğü kaç N'dur?
3)
Sürtünmesiz yatay bir zeminde durmakta olan 3 kg kütleli bir araba, 2 kg kütleli başka bir araba 5 m/s hızla gelip ona merkezi ve esnek olmayan bir çarpışma yapıyor. Çarpışma sonrası iki araba birlikte hareket ettiğine göre, ortak hızları kaç m/s olur?
Cevap Anahtarı ve Detaylı Çözümler İçin QR Kodu Okutun