Fizik I #05 | Sürtünme ve Dairesel Harekette Dinamik: Viraj Sorusu

Eğitmen: Dr. Süleyman Burak ÇELİK

Sınavda şöyle gelir: 50 m yarıçaplı düz virajda statik sürtünme katsayısı kuru yolda 0.8, ıslak yolda 0.2 (g = 10 m/s²). Aracın kaymadan alabileceği en büyük hız? Islak yolda? 1000 kg'lık araç 15 m/s ile girerken gereken sürtünme kuvveti ne, yeterli mi? Bu derste sürtünmenin "gerektiği kadar" olduğunu ve merkezcil kuvvetin yeni bir kuvvet olmadığını görüyor, soruyu her işlemi ayrı söyleyerek çözüyoruz; ardından kayarak duran kutu ve düşey çemberde kova. Bu derste: - Zihinsel model: statik sürtünme gerektiği kadardır, en çok μs N; dairesel harekette net kuvvet merkeze, m v²/r - 10 kg kutu: 20 N itişte sürtünme 20 N (50 değil); 60 N'de kayar, a = (60 − 30) / 10 = 3 m/s² - Merkezcil kuvvet bir roldür: gerilme, sürtünme… İp koparsa cisim teğet gider - Soru 1 (a): m v²/r = μ m g → v = √(0.8 · 10 · 50) = 20 m/s (72 km/h); kütle sadeleşir - Soru 1 (b): ıslak yol √100 = 10 m/s — katsayı dörtte bir, hız yarı - Soru 1 (c): gereken 1000 · 225 / 50 = 4500 N, var olan 8000 N → kaymaz - Soru 2: 6 m/s kayan kutu, μk = 0.3 → a = 3 m/s², 6 m'de, 2 s'de durur - Soru 3: 2 kg kova, 1.6 m düşey çember → en küçük hız 4 m/s; 6 m/s'de ip gerilmesi 45 − 20 = 25 N Bölümler: 0:00 Giriş ve Sınav Sorusu 0:48 Mantık: Sürtünme Gerektiği Kadar 1:38 Dairesel Harekette Net Kuvvet 2:11 Seri Haritası 2:27 Soru 1: Düz Viraj 3:00 Soru 1 (a): Kuru Yolda En Büyük Hız 3:47 Soru 1 (b): Islak Yol 4:15 Soru 1 (c): Gereken Sürtünme 4:49 Soru 2: Kayarak Duran Kutu 5:23 Soru 3: Düşey Çemberde Kova 5:59 Ne Yaptık? 6:18 Akılda Kalan Kural ve Sıradaki Ders Sıradaki derste kuvvetin yol boyunca yaptığı işe bakacağız: iş ve kinetik enerji. Kaynak kitap: Raymond A. Serway, John W. Jewett Jr., Physics for Scientists and Engineers, 10. baskı — Bölüm 5.8, 6.1–6.2 (konu sırası, tanım ve problem tipi). Örnekler özgündür; g = 10 m/s² alınmıştır. Mühendislik öğrencileri için Fizik I serisi.