1. Yatay bir masa üzerinde, O noktasına bağlı gerilmiş bir ipin ucundaki 400 g kütleli K topu, yarıçapı 50 cm olan çember üzerinde 6 m/s büyüklüğünde sabit süratle dönmektedir.

Buna göre K topunun O noktasına göre açısal momentumunun büyüklüğü kaç kg·m²/s'dir?

2. Ortak bir düşey eksen çevresinde dönen özdeş K ve L diskleri eşit büyüklükte açısal hızlara sahiptir. K diski yukarıdan bakıldığında saat yönünde, L diski ise saat yönünün tersinde dönmektedir.

I. Sistemin toplam açısal momentumu sıfırdır.
II. Disklerden her birinin açısal momentumu sıfırdır.
III. Sistemin toplam dönme kinetik enerjisi sıfırdır.

Buna göre yukarıdaki yargılardan hangileri doğrudur?

3. Bir atölyede yatakları sürtünmesiz kabul edilen bir volan, dönme eksenine göre 4 kg·m² eylemsizlik momentine sahiptir ve t = 0 anında durgundur. Volana 5 s boyunca büyüklüğü 12 N·m olan sabit bir net tork uygulanmaktadır.

Buna göre volanın 5. saniyedeki açısal hızı kaç rad/s'dir?

4. Bir su değirmeninin çarkı, dönme eksenine göre 3 kg·m² eylemsizlik momentine sahiptir ve t = 0 anında durgundur. Çarka uygulanan net torkun zamana bağlı değişimi şekildeki grafikte verilmiştir.

Buna göre çarkın t = 5 s anındaki açısal hızı kaç rad/s'dir?

5. Çizgisel momentum ve açısal momentum karşılaştırıldığında,

I. İkisi de vektörel büyüklüktür.
II. Çizgisel momentumu sıfır olan bir cismin açısal momentumu da sıfırdır.
III. İkisinin de birimi kg·m/s'dir.

yargılarından hangileri doğrudur?

6. Bir fizik atölyesinde, serbestçe dönebilen bir tabla üzerinde kolları iki yana açık biçimde duran bir öğrenci, tabla ile birlikte dönmektedir. Öğrenci kollarını gövdesine doğru çekince sistemin dönme eksenine göre eylemsizlik momenti küçülmektedir. Eksendeki sürtünme ve dışarıdan uygulanan tork önemsizdir.

I. Sistemin dönme kinetik enerjisi değişmez.
II. Sistemin açısal momentumu değişmez.
III. Öğrenci kollarını çekerken kaslarıyla sisteme iş yapmıştır.

Buna göre yukarıdaki yargılardan hangileri doğrudur?

7. Buz pateni gösterisinde bir patenci, kollarını iki yana açmış durumda kendi düşey ekseni çevresinde dönmektedir. Bu sırada patencinin dönme eksenine göre eylemsizlik momenti 6 kg·m², açısal hızı 2 rad/s'dir. Patenci kollarını gövdesine çekince eylemsizlik momenti 1,5 kg·m² olmaktadır. Buz ile paten arasındaki sürtünme önemsizdir.

Buna göre patencinin son açısal hızı kaç rad/s'dir?

8. Sürtünmesiz buz üzerinde 60 kg kütleli K patencisi 4 m/s, 40 kg kütleli L patencisi 6 m/s süratle, aralarında 2 m bulunan paralel iki doğru boyunca zıt yönlerde kaymaktadır. Patenciler yan yana geldikleri anda, kütlesi önemsiz 2 m uzunluğundaki bir çubuğun uçlarından tutuyor ve ortak kütle merkezleri çevresinde birlikte dönmeye başlıyorlar. Patenciler noktasal kabul edilecek (I = m·r²); noktasal cismin bir noktaya göre açısal momentumu L = m·v·d'dir (d: hız doğrultusunun o noktaya dik uzaklığı). Sürtünmeler önemsizdir; g = 10 m/s² alınız.

Buna göre sistemin açısal hızı kaç rad/s olur?

9. Yatay bir çubuk, orta noktasından geçen düşey bir eksen etrafında serbestçe dönebilmektedir; çubuğun bu eksene göre eylemsizlik momenti 0,2 kg·m²'dir. Çubuk üzerine geçirilmiş 0,5 kg kütleli iki küçük boncuk, eksenin iki yanında eksenden 0,2 m uzaklıkta bir iple tutulmaktadır ve sistem 9 rad/s açısal hızla dönmektedir. İp kesilince boncuklar çubuk boyunca dışa doğru kayıyor ve eksenden 0,4 m uzaklıktaki durdurucularda duruyor. Boncuklar noktasal kabul edilecek (I = m·r²). Sürtünmeler önemsizdir; g = 10 m/s² alınız.

Buna göre boncuklar durduruculara dayandıktan sonra sistemin açısal hızı kaç rad/s olur?

10. Donmuş bir gölün yatay yüzeyinde 2 kg kütleli bir kızak, doğrusal bir yol boyunca 5 m/s büyüklüğünde sabit hızla kaymaktadır. Kızak, aynı düzlemde bulunan sabit O noktasına 5 m uzaklıktaki P noktasından geçerken OP doğrultusu ile hız vektörü arasındaki açı 53°'dir. Yüzeyin sürtünmesi önemsizdir. (sin53° = 0,8; cos53° = 0,6)

Buna göre kızağın bu anda O noktasına göre açısal momentumunun büyüklüğü kaç kg·m²/s'dir?

11. Düşey bir eksen etrafında serbestçe dönebilen yatay bir platformun bu eksene göre eylemsizlik momenti 240 kg·m²'dir. Platformun kenarında, eksenden 2 m uzakta duran 30 kg kütleli bir çocukla birlikte platform 1,5 rad/s açısal hızla dönmektedir. Çocuk, platform üzerinde merkeze doğru yürüyerek eksene 1 m uzaklıktaki noktaya geliyor. Çocuk noktasal kabul edilecek (I = m·r²). Eksendeki sürtünmeler önemsizdir; g = 10 m/s² alınız.

Buna göre bu durumda platformun açısal hızı kaç rad/s olur?

12. Kütlesi 6 kg, yarıçapı 0,5 m olan homojen yatay bir disk (merkezinden geçen düşey eksene göre I = ½·M·R²), sürtünmesiz düşey bir eksen etrafında 8 rad/s açısal hızla dönmektedir. 1 kg kütleli bir macun parçası, yatay doğrultuda 6 m/s süratle diskin kenarına teğet olarak, kenarın o noktadaki hareket yönüne ZIT yönde çarpıyor ve diske yapışıyor. Macun noktasal kabul edilecek (I = m·r², açısal momentumu L = m·v·r). Sürtünmeler önemsizdir; g = 10 m/s² alınız.

Buna göre diskin son açısal hızı kaç rad/s olur?

13. Kendi ekseni çevresinde dönmekte olan bir uydunun açılabilen güneş panelleri gövdeye doğru toplanmaktadır. Paneller açıkken uydunun dönme eksenine göre eylemsizlik momenti 10 kg·m², açısal hızı 4 rad/s'dir; paneller toplandığında eylemsizlik momenti 2 kg·m² olmaktadır. Uyduya dışarıdan tork uygulanmamaktadır.

Buna göre uydunun dönme kinetik enerjisi kaç J artmıştır?

14. Bir öğrenci, düşey bir eksen etrafında serbestçe dönebilen taburede durgun hâlde oturmakta ve elinde bir bisiklet tekerleği tutmaktadır. Tekerleğin dönme ekseni düşeydir; tekerlek kendi eksenine göre 0,4 kg·m² eylemsizlik momentiyle, yukarıdan bakıldığında saat yönünün tersine 25 rad/s açısal hızla dönmektedir. Öğrenci tekerleği ters çevirerek dönme eksenini yine düşey, ancak tekerleğin kendi dönüşü yukarıdan bakıldığında saat yönünde 25 rad/s olacak biçimde getiriyor. Öğrenci, tabure ve tutulan tekerlekten oluşan bütünün tabure eksenine göre eylemsizlik momenti (tekerleğin kendi dönüşü hariç) 4 kg·m²'dir. Eksendeki sürtünmeler önemsizdir; g = 10 m/s² alınız.

Buna göre taburenin kazandığı açısal hız kaç rad/s'dir?

15. Bir dönme deneyinde, ω açısal hızıyla dönmekte olan ve dönme eksenine göre eylemsizlik momenti I olan yatay bir disk üzerine, aynı eksenli ve eylemsizlik momenti 3I olan durgun bir disk yavaşça bırakılıyor. Diskler kısa sürede birlikte dönmeye başlamaktadır. Eksendeki sürtünme ve dışarıdan uygulanan tork önemsizdir.

Buna göre sistemin ilk dönme kinetik enerjisinin son dönme kinetik enerjisine oranı kaçtır?

16. Yatay ve sürtünmesiz bir masanın ortasındaki küçük O deliğinden geçirilen ipin masa üstündeki ucuna 0,5 kg kütleli bir disk bağlanmıştır. Disk, O merkezli 0,8 m yarıçaplı çember üzerinde 2 m/s süratle dönerken ipin masanın altındaki ucu yavaşça aşağı çekiliyor ve diskin yörünge yarıçapı 0,4 m'ye indiriliyor. İp kütlesizdir ve ip kuvveti her an O'ya yönelmektedir. Sürtünmeler önemsizdir; g = 10 m/s² alınız.

Buna göre ipi çeken kişinin bu süreçte yaptığı iş kaç J'dir?

17. Kütlesi 120 kg, yarıçapı 2 m olan homojen disk biçimli yatay bir platform (merkezinden geçen düşey eksene göre I = ½·M·R²), bu eksen etrafında serbestçe dönebilmektedir ve başlangıçta durgundur. 40 kg kütleli bir çocuk, platformun kenarına teğet doğrultuda 6 m/s süratle koşarak gelip platformun kenarına atlıyor ve orada kalıyor. Çocuk noktasal kabul edilecek (I = m·r², açısal momentumu L = m·v·r). Eksendeki sürtünmeler önemsizdir; g = 10 m/s² alınız.

Buna göre platformun çocukla birlikte kazandığı açısal hız kaç rad/s'dir?

18. Kütlesi 100 kg, yarıçapı 2 m olan homojen disk biçimli yatay bir platform (merkezinden geçen düşey eksene göre I = ½·M·R²), bu eksen etrafında serbestçe dönebilmektedir. Platformun kenarında duran 50 kg kütleli bir çocukla birlikte platform 2 rad/s açısal hızla dönmektedir. Çocuk, platformu teğet doğrultuda iterek öyle bir atlayış yapıyor ki atladıktan hemen sonra yere göre hızı sıfır oluyor. Çocuk noktasal kabul edilecek (I = m·r²). Eksendeki sürtünmeler önemsizdir; g = 10 m/s² alınız.

Buna göre çocuk atladıktan sonra platformun açısal hızı kaç rad/s olur?

19. Bir gezegen, Güneş çevresinde eliptik bir yörüngede dolanmaktadır. Gezegene etki eden tek kuvvet, her an Güneş'e doğru yönelmiş olan kütle çekim kuvvetidir; gezegenin Güneş'e uzaklığı yörünge boyunca değişmektedir. Diğer gök cisimlerinin etkisi önemsizdir.

I. Gezegenin Güneş'e göre açısal momentumu korunur.
II. Gezegenin kinetik enerjisi yörüngenin her noktasında aynıdır.
III. Gezegenin Güneş'e en yakın konumdaki sürati, en uzak konumdaki süratinden büyüktür.

Buna göre yukarıdaki yargılardan hangileri doğrudur?

20. Bir tezgâh düzeneğindeki homojen disk, 4 kg kütleli ve 0,5 m yarıçaplıdır (merkezinden geçen ve yüzeyine dik eksene göre I = ½·M·R²), bu eksen etrafında 20 rad/s açısal hızla dönmektedir. Bir fren balatası, diskin kenarına teğet doğrultuda sabit büyüklükte bir sürtünme kuvveti uygulayarak diski 5 s içinde durduruyor. Eksen yatağındaki sürtünme önemsizdir; g = 10 m/s² alınız.

Buna göre balatanın diske uyguladığı sürtünme kuvvetinin büyüklüğü kaç N'dir?