İp Koptuğunda Cisim Neden Teğet Yönünde Gider?
Çembersel hareket yapan cismin anlık hızı, bulunduğu noktada çembere teğettir. İp koptuğunda cisim bu hızla hareketine devam eder. İpin kopması, cismin hızını kendiliğinden merkeze veya merkezden dışarı doğru çevirmez.
Soru: Çembersel hareket yapan cismin bağlı olduğu ip koparsa cisim hangi yönde gider?
Kısa Cevap: Cisim, ipin koptuğu noktadaki teğetsel hız yönünde hareketini sürdürür. Kopmadan sonra net kuvvet yoksa sabit hızlı doğrusal hareket yapar.
Detaylı Cevap: İp, gerilme kuvvetiyle cismin hareket yönünü sürekli değiştirir ve çembersel yörüngede kalmasına yardımcı olur. Kopma sonrasında bu kuvvet artık etkili değildir. Cisim kopma anındaki hızını koruma eğiliminde olduğundan ilk hareket yönü çembere teğettir. Hareketin düz bir çizgi boyunca sürmesi ise başka bir net kuvvetin bulunmamasına bağlıdır.
İp Cisme Hangi Yönde Kuvvet Uygular?
Merkezdeki bir noktaya bağlı ip, cismi merkez yönünde çeker. Bu çekme kuvveti, uygun koşullarda merkezcil kuvveti sağlar. Cismin hızı ise aynı anda çembere teğet yöndedir.
Bu nedenle kuvvet yönü ile hız yönünü karıştırmamak gerekir. Kuvvetin görevi, cismin hızının yönünü değiştirmektir.
Kopma Noktası Hareket Yönünü Etkiler mi?
Evet. Çemberin farklı noktalarında teğetin yönü değişir. Cismin dönme yönü de teğetin hangi tarafına ilerleyeceğini belirler.
Örnek: Saat yönünde dönen cismin çemberin en üst noktasındaki hızı sağa doğrudur. İp bu noktada koparsa cismin kopma anındaki hareket yönü sağ olur.
Cisim Ne Zaman Doğrusal Hareket Eder?
Kopma sonrasında net kuvvet sıfırsa cisim aynı hızla düz bir yol izler. Havada hareket ediyorsa yer çekimi hızını değiştirmeye devam eder. Bu durumda teğet yönündeki başlangıç hızıyla başlayan hareket, yer çekiminin etkisi dikkate alınarak değerlendirilir.
İpin kopmasından sonraki hareketi içeren örneği çembersel hareket alıştırmasının cevaplarında inceleyebilirsiniz.
Eylemsizlikle İlişkisi Nedir?
Cisim, net kuvvet olmadığında hızını korur. Bu özellik Newton’ın birinci hareket yasasıyla açıklanır. Günlük yaşamdan başka bir örnek için emniyet kemeri ve eylemsizlik ilişkisini okuyabilirsiniz.
Deftere Yazılabilecek Cevap
İp koptuğunda cisim, kopma noktasında çembere teğet olan hız yönünde ilerler. Çünkü ip gerilmesi ortadan kalkar ve cisim hareketini koruma eğilimi gösterir. Başka net kuvvet yoksa bu hareket doğrusal olarak sürer.
Kitaptaki diğer soruların cevaplarını 11. Sınıf MEB Fizik Ders Kitabı Cevapları sayfasında bulabilirsiniz.