Question

9.Sınıf Fizik Ders Kitabı Sayfa 128, 134 Cevapları - Tutku Yayınları

Answer 1

9.Sınıf Tutku Yayıncılık Fizik Ders Kitabı Sayfa 128 Cevabı

1) Yandaki görselde verilen uçak sabit hızla hareketlidir. Buna göre uçağın etkisinde kaldığı kuvvetleri belirterek eylemsizliği yenebilmesi için neler yapılabileceğini defterinize yazınız.

Cevap: 

Uçakların uçmasını ve uçuş sırasında kontrolünü sağlayan ve etkileyen dört ana kuvvet vardır. Bu kuvvetler; Taşıma kuvveti ( Lift ), Ağırlık ( Weight/Gravity ), İtme/Çekme ( Thrust ), Sürükleme ( Drag)dir. Bunlar şekil 4te gösterilmiştir. Bu kuvvetler karşılıklı çiftler halinde birbirlerini zıt yönde etkilerler.

Taşıma Kuvveti: Uçak ve helikopterlerin havalanmasını sağlayan ve havada tutunmasını sağlayan kuvvettir. Tüm uçaklarda asıl taşıma kuvveti kanatlardan elde edilir. Helikopterlerde ise taşıma bir eksen etrafında dönen kanatlardan ( pal) elde edilir. Bu nedenle helikopter döner kanatlı uçak diye olarak ta adlandırılır. Bazı uçaklarda kanatlara ek olarak gövde ve yatay kuyruk üzerinden de taşıma elde edilmektedir.

Ağırlık Kuvveti: Taşıma kuvvetinin ters yönündedir. Normal yatay uçuşta taşıma ağırlık kuvvetine eşittir. Fakat yatışlı keskin dönüşlerde ve yere dik yapılan dairesel akrobatik manevralarda yerçekimi ivmesi etkisi ile uçağa binen yük artar. Bu nedenle keskin dönüşlerde artan ağırlığa karşı kaldırma kuvvetini arttırmak için ya hücum açısı arttırılır ya da motorların gücü arttırılır.

İtme/Çekme Gücü: Uçağın kanatlarında taşıma oluşması için kanadın etrafından belli bir hava akımı geçmesi gerekir. Helikopterlerde bu pallerin bir merkez etrafında döndürülmesi ile elde edilir. Sabit kanatlarda ise uçak öne doğru bir motor gücü ile çalışan pervane tarafından itilerek veya çekilerek yada jet motorlu uçaklarda tepki kuvveti ile geri sürükleme kuvveti yenilerek öne doğru yatay bir hareket verilir.

Sürükleme Kuvveti: Uçağın hava akımına karşı gösterdiği dirençtir. İtme/çekme yönünün zıt yönünde oluşur. Geri sürükleme kuvveti arttıkça uçağın öne doğru hareket etmesini sağlayan motor gücünün de artması gerekir ve yakıt sarfiyatı artar, hız kaybı olur.

Sabit hızla hareket eden bir uçak için itme/çekme gücü ile sürükleme kuvveti eşit olmalıdır. Aynı şekilde taşıma kuvveti ile ağırlık kuvveti de eşit olmalıdır. Eğer bu denge bozulursa uçak ivmelenir veya yavaşlar, yükselir veya alçalır. Eylemsizlik yasası, bir cisim üzerine etkiyen dış kuvvetlerin bileşkesi (net kuvvet) sıfır ise cismin hareket durumunun değişmeyeceğini ifade eder. Bu durumda uçağın eylemsizliği yenebilmesi için net kuvvetin sıfırdan farklı olması gerekir. Bunun için uçağın itme/çekme gücünü veya taşıma kuvvetini arttırması veya azaltması gerekir. Örneğin, uçağın hızlanması için itme/çekme gücünü arttırması, yavaşlaması için azaltması gerekir. Benzer şekilde, uçağın yükselmesi için taşıma kuvvetini arttırması, alçalması için azaltması gerekir.

2) Bir savaş uçağının havalanması için birçok kuvveti yenmesi gerekir. Havalanan uçağın yaptığı hareket ivmeli bir hareket midir? Defterinize yazınız.

Cevap:

Evet, havalanan uçağın yaptığı hareket ivmeli bir harekettir. İvmeli hareket; hızın birim zamandaki (bir saniyedeki) değişme miktarıdır. Cismin hızı zamanla değişiyorsa, ortalama ivme hızdaki değişimin geçen zamana bölümüyle bulunur. Uçağın hızı zamanla ve hızlı bir şekilde değiştiği için ivmeli bir harekettir.

Uçağı havada tutan dört ana kuvvet vardır. Bunlar taşıma, ağırlık, itme ve sürükleme kuvvetleridir. Bu kuvvetlerden en önemlileri motorun sağladığı itme kuvveti ve kanatların oluşturduğu taşıma kuvvetidir. Uçak havalanmak için itme kuvvetini arttırır ve taşıma kuvvetini oluşturmak için kanatlarının açısını ayarlar. Bu şekilde ağırlık ve sürükleme kuvvetlerini yenerek yukarı doğru ivmelenir. Uçak yüksekliğe ulaştığında ise itme kuvvetini azaltır ve kanatlarının açısını düzeltir. Böylece sabit bir hızda ilerler.

9.Sınıf Tutku Yayıncılık Fizik Ders Kitabı Sayfa 134 Cevabı

Sürtünme katsayısının aynı olduğu yatay yüzeylerde F büyüklüğündeki kuvvetlerle oklarla gösterilen yönde hareket ettirilen m, 2m ve 3m kütleli cisimlere etkiyen sürtünme kuvvetleri sırasıyla F1, F2 ve F3 büyüklüğündedir. Buna göre F1, F2 ve F3 kuvvetlerinin büyüklüklerini karşılaştırınız.

Cevap:

Sürtünme katsayısının aynı olduğu yatay yüzeylerde F büyüklüğündeki kuvvetlerle oklarla gösterilen yönde hareket ettirilen m, 2m ve 3m kütleli cisimlere etkiyen sürtünme kuvvetleri sırasıyla F1, F2 ve F3 büyüklüğündedir. Buna göre F1, F2 ve F3 kuvvetlerinin büyüklüklerini karşılaştırınız.

Sürtünme kuvveti, cismin kütlesi ve sürtünme katsayısı ile doğru orantılıdır. Sürtünme katsayısı aynı olduğuna göre, kütle arttıkça sürtünme kuvveti de artar. Bu durumda, 3m kütleli cisim en fazla sürtünme kuvvetine maruz kalırken, m kütleli cisim en az sürtünme kuvvetine maruz kalır. Böylece şöyle bir karşılaştırma yapabiliriz:

F3 > F2 > F1

Yani 3m kütleli cismin sürtünme kuvveti 2m kütleli cismin sürtünme kuvvetinden büyük, 2m kütleli cismin sürtünme kuvveti de m kütleli cismin sürtünme kuvvetinden büyüktür.