Işığın Dalga Doğası ve Doppler Olayı

1. Bir gözlemevinde farklı gök cisimlerinden gelen ışığın tayfı incelendiğinde, bilinen spektrum çizgilerinin laboratuvarda ölçülen konumlarına göre kaydığı görülmüştür.

I. Bir gök cisminin tayfında maviye kayma gözlenmesi, o cisimden gelen ışığın renginin mavi olduğunu gösterir.
II. Kırmızıya kayma, gözlenen dalga boyunun laboratuvarda ölçülenden büyük olması demektir.
III. Kayma miktarı, gök cisminin kütlesi hakkında doğrudan bilgi verir.

Buna göre bu yargılardan hangileri doğrudur?

Eylemsizlik Momenti ve Dönme Kinetik Enerjisi

2. Aynı eğik düzlemin aynı yüksekliğinden, aynı anda ve durgun hâlden üç cisim bırakılıyor:
• K: kütlesi 4 kg, yarıçapı 0,2 m olan ince halka (I = m·r²)
• L: kütlesi 1 kg, yarıçapı 0,5 m olan ince cidarlı içi boş küre (I = ⅔·m·r²)
• M: kütlesi 2 kg, yarıçapı 0,1 m olan homojen dolu silindir (I = ½·m·r²)
Üç cisim de düzlem boyunca kaymadan yuvarlanmaktadır. Kaymadan yuvarlanmada enerji kaybı yoktur; hava direnci önemsizdir; g = 10 m/s² alınız.

Buna göre cisimlerin eğik düzlemin dibine varış sırası, ilk varandan son varana doğru aşağıdakilerin hangisidir?

Enerji Korunumu

3. Yüksekliği 5 m olan sürtünmesiz bir rampanın tepesinden serbest bırakılan küçük bir cisim, rampanın eteğindeki K noktasından itibaren 6 m uzunluğundaki yatay KL bölgesine giriyor. L noktasında ikinci, sürtünmesiz ve yeterince yüksek bir rampa başlamaktadır. Yalnız KL bölgesi sürtünmelidir ve bu bölgede kinetik sürtünme katsayısı 0,2'dir. Cisim rampalar arasında gidip gelerek sonunda KL bölgesinde duruyor. g = 10 m/s² alınız.

Buna göre cisim, K noktasından kaç m uzakta durur?

Kütle Çekim Kuvveti

4. Kütlesi 2 kg olan küresel K cismi ile kütlesi bilinmeyen küresel L cisminin merkezleri arasındaki uzaklık 8 m'dir. Başka hiçbir cismin etkisinin bulunmadığı bu ortamda, iki cismin merkezlerini birleştiren doğru parçası üzerinde K'nin merkezinden 2 m uzaklıktaki bir noktaya konan küçük bir cisme etki eden net kütle çekim kuvveti sıfırdır.

Buna göre L cisminin kütlesi kaç kg'dır?

Yüklü Parçacıkların Manyetik Alan İçindeki Hareketi

5. Kütlesi m ve yükü +q olan bir proton ile kütlesi 4m ve yükü +2q olan bir α parçacığı, aynı kinetik enerjiyle, aynı düzgün manyetik alana alan çizgilerine dik olarak giriyor ve her biri alan içinde düzgün çembersel hareket yapıyor. Yer çekimi etkisi önemsizdir.

Buna göre α parçacığının çizdiği çemberin yarıçapının protonun çizdiği çemberin yarıçapına oranı kaçtır?

Denge ve Denge Şartları

6. Bir kafenin girişinde, kütlesi 750 g olan bir tabela tavana bağlı iki hafif iple şekildeki gibi dengede tutulmaktadır. T₁ ipi düşeyle 37°, T₂ ipi düşeyle 53° açı yapmaktadır. (g = 10 m/s²; sin37° = 0,6; cos37° = 0,8)

Buna göre T₁ ipindeki gerilme kuvveti kaç N'dir?

Manyetik Akı ve İndüksiyon Akımı

7. 100 sarımlı, her bir sarımının kesit alanı 0,02 m² ve toplam direnci 10 Ω olan bir bobinin ekseni, düzgün bir manyetik alanın çizgilerine paraleldir. Alanın şiddeti şöyle değiştiriliyor: 0-2 s aralığında 0'dan 0,6 T'ya düzgün olarak artıyor, 2-5 s aralığında 0,6 T'da sabit kalıyor, 5-6 s aralığında ise düzgün olarak azalıp sıfırlanıyor.

Buna göre 0-6 s aralığında bobinde açığa çıkan toplam ısı enerjisi kaç milijouledür?

Düz Tele Etki Eden Manyetik Kuvvet ve Manyetik Kuvvetin Döndürme Etkisi

8. 2,4 m uzunluğundaki yalıtkan kaplı iletken bir tel önce kenar uzunluğu 20 cm olan kare biçimli bir çerçeveye, kullanılmayan kısım kalmayacak biçimde sarılarak X bobini elde ediliyor. Aynı uzunluktaki özdeş bir tel de kenar uzunluğu 10 cm olan kare biçimli bir çerçeveye aynı biçimde sarılarak Y bobini elde ediliyor. Bobinler aynı düzgün manyetik alana, düzlemleri alan çizgilerine paralel olacak biçimde yerleştiriliyor ve her birinden aynı şiddette akım geçiriliyor.

Buna göre X bobinine etki eden torkun büyüklüğünün Y bobinine etki eden torkun büyüklüğüne oranı kaçtır?

Çizgisel Momentumun Korunumu (Bir Boyutta Çarpışmalar)

9. Yatay bir düzlemde doğuya doğru 10 m/s hızla hareket eden 1 kg kütleli K cismi, durmakta olan 4 kg kütleli L cismine çarpıp ona yapışıyor. Çarpışmanın gerçekleştiği bölgeye kadar düzlem sürtünmesizdir; cisimler yapıştıktan hemen sonra, kinetik sürtünme katsayısı 0,2 olan pürüzlü bir bölgeye giriyor. g = 10 m/s² alınız.

Buna göre birleşik cisim pürüzlü bölgede durana kadar kaç m yol alır?

Işığın Çift Yarıkta Girişimi

10. Havadaki bir çift yarık düzeneğinde yarıklar arası uzaklık 0,3 mm, yarıklarla perde arasındaki uzaklık 1,5 m'dir. Düzenek dalga boyu 600 nm olan tek renkli ışıkla aydınlatılmaktadır. (1 nm = 10⁻⁹ m, 1 mm = 10⁻³ m)

Buna göre perdede merkezî aydınlık saçağın bir yanındaki 4. aydınlık saçak ile öbür yanındaki 2. karanlık saçak arasındaki uzaklık kaç mm'dir?

Işığın Tek Yarıkta Kırınımı

11. Tek renkli ışıkla yapılan bir tek yarık deneyinde perde, yarıktan L uzaklıktadır. Işık değiştirilmeden perde yarıktan 1 m daha uzaklaştırılıyor ve aynı anda yarığın genişliği ilk değerinin 1,5 katına çıkarılıyor. Bu işlemlerden sonra perdedeki merkezî aydınlık saçağın genişliğinin değişmediği görülüyor. (Küçük açı yaklaşımı geçerlidir.)

Buna göre L kaç m'dir?

Özel Görelilik (Einstein'in Temel Postülaları)

12. Bir uzay aracının öz boyu, yani araçtaki gözlemcinin ölçtüğü boyu 1200 m'dir. Araç Dünya'ya göre 0,6c sabit hızıyla gitmektedir. Aracın arka ucundaki kaynaktan, aracın hareket yönünde ön uçtaki dedektöre bir ışık atması gönderiliyor. (c = 3·10⁸ m/s)

Buna göre araçtaki gözlemciye göre ışık atmasının dedektöre ulaşma süresi kaç ×10⁻⁶ s'dir?

Basit Makineler (Basit Makinelerin Özellikleri, Kaldıraçlar, Makaralar)

13. Ağırlıksız bir sabit makara, tavana bir çubukla asılmıştır. Makaranın üzerinden geçen ipin bir ucuna 50 kg kütleli bir yük bağlıdır; ipin bu kısmı düşeydir. İpin öbür ucu, düşeyle 74° açı yapacak biçimde çekilerek yük sabit hızla yükseltilmektedir. İpin ağırlığı ve sürtünmeler önemsizdir; g = 10 m/s², sin37° = 0,6, cos37° = 0,8 alınız.

Buna göre çubuğun makaraya uyguladığı kuvvetin büyüklüğü kaç N'dur?

Basit Sarkaç ve Yay Sarkacı

14. Bir basit sarkacın ipinin boyu 250 cm'dir. Sarkacın bulunduğu ortamda yer çekimi ivmesi g = 10 m/s²'dir ve salınımlar küçük genliklidir. π = 3 alınız.

Buna göre sarkaç 1 dakikada kaç tam salınım yapar?