İçeriğe geç
kpssai Giriş yap Ücretsiz hesap aç
AYT FİZİK · İTME VE ÇİZGİSEL MOMENTUM

İki Boyutta Momentumun Korunumu

Momentumun x ve y doğrultularında ayrı ayrı korunması, dik doğrultularda gelen cisimlerin kenetlenmesi ve duran cismin patlayarak parçalara ayrılması.

22özgün soru
%5,1Fizik havuzundaki payı
%100çözüm açıklamalı
Ücretsiz hesap açİlk 3 sınav ücretsiz · kart bilgisi istemiyoruz
sıradaki alt başlıklarEsnek Çarpışmalar

Konu anlatımı

Bir kavşakta dik yönlerden gelen iki araç çarpışınca enkaz ikisinin de geldiği yöne değil, aradaki bir yöne savrulur. Bu alt başlıkta momentumun vektörel korunumunu iki boyutlu çarpışma ve patlamalara uygulamayı göreceksin.

Bileşenler ayrı ayrı korunur

Momentum vektörel olduğundan korunum da vektöreldir: olaydan önceki toplam momentum vektörü, sonraki toplam momentum vektörüne eşittir. Uygulamada bu, iki ayrı eşitlik demektir: x doğrultusundaki toplam momentum ile y doğrultusundaki toplam momentum ayrı ayrı korunur. Önce her cismin momentumu bileşenlerine ayrılır, sonra her eksen için korunum yazılır. Kareli düzlemde verilen hız vektörlerinde bileşenler kareler sayılarak okunur ve kütleyle çarpılır.

Dik doğrultularda kenetlenme

Birbirine dik doğrultularda gelen iki cisim kenetlenirse ortak cismin momentumunun x bileşeni birinci cismin, y bileşeni ikinci cismin momentumuna eşittir. Toplam momentumun büyüklüğü Pisagor bağıntısıyla bulunur ve toplam kütleye bölünerek ortak hız elde edilir. Ortak hızın yönü için momentum bileşenlerinin oranına bakılır: tan θ = py/px. Enkaz, momentumu büyük olan cismin geliş doğrultusuna daha yakın bir yönde savrulur. Hızların değil, momentumların bileşkesi alınır.

Patlama ve parçalanma

Duran bir cisim iç patlamayla parçalara ayrılırsa parçaların momentumlarının vektörel toplamı sıfırdır. İki parça varsa momentumlar eşit büyüklükte ve zıt yönlüdür. Üç parça varsa herhangi ikisinin momentumlarının bileşkesi, üçüncünün momentumuna eşit büyüklükte ve zıt yönlüdür; üç momentum vektörü uç uca eklendiğinde kapalı bir üçgen oluşturur. Hareket hâlindeki bir cisim patlarsa parçaların toplam momentumu, cismin patlamadan önceki momentumuna eşit olur.

Çözümlü örnekler

Örnek 1. Bir kavşakta doğuya doğru 20 m/s hızla giden 1500 kg kütleli otomobil ile kuzeye doğru 16 m/s hızla giden 2500 kg kütleli kamyonet çarpışıp kenetleniyor. Çarpışmanın hemen sonrasında enkazın hızının büyüklüğü ve yönü nedir?

Çözüm. Otomobilin momentumu 1500·20 = 30 000 kg·m/s (doğu), kamyonetin momentumu 2500·16 = 40 000 kg·m/s (kuzey) olur. Toplam momentumun büyüklüğü √(30 000² + 40 000²) = 50 000 kg·m/s'dir. Toplam kütle 4000 kg olduğundan ortak hız 50 000/4000 = 12,5 m/s bulunur. Yön için tan θ = 40 000/30 000 = 4/3 olduğundan enkaz, doğudan kuzeye doğru 53° sapan doğrultuda savrulur; momentumu büyük olan kamyonetin geliş doğrultusuna daha yakındır.

Örnek 2. Sürtünmesiz yatay düzlemde duran 5 kg kütleli bir cisim iç patlamayla üç parçaya ayrılıyor. 1 kg kütleli parça doğuya doğru 12 m/s, 2 kg kütleli parça kuzeye doğru 8 m/s hızla gidiyor. Üçüncü parçanın hızının büyüklüğü ve yönü nedir?

Çözüm. Üçüncü parçanın kütlesi 5 − 1 − 2 = 2 kg'dır. İlk iki parçanın momentumları 1·12 = 12 kg·m/s (doğu) ve 2·8 = 16 kg·m/s (kuzey) olur; bileşkeleri √(12² + 16²) = 20 kg·m/s'dir ve kuzeydoğuya yönelmiştir. Toplam momentum sıfır kalacağından üçüncü parçanın momentumu 20 kg·m/s büyüklüğünde ve bu bileşkeye zıt yönlüdür. Hızı 20/2 = 10 m/s olur. Yönü güneybatıya doğrudur; batı doğrultusuyla yaptığı açının tanjantı 16/12 = 4/3 olduğundan batıdan güneye doğru 53° sapmıştır.

Sık yapılan hatalar

  • Momentumlar yerine hızların bileşkesini alıp ortak hız saymak.
  • Dik doğrultulardaki momentumları doğrudan toplamak.
  • Patlamada parçaların momentumlarının büyüklüklerini toplayıp sıfıra eşitlemek; sıfır olan vektörel toplamdır.
Akılda kalsın
  • Momentumun x ve y bileşenleri ayrı ayrı korunur.
  • Dik kenetlenmede p² = p₁² + p₂²; ortak hız p/(m₁ + m₂).
  • Duran cisim patlarsa parçaların momentumlarının vektörel toplamı sıfırdır.
← İtme ve Çizgisel Momentum konu anlatımına dön

AYT Fizik dersindeki öteki konular

Bölümdeki öteki 17 konu başlığı ve her birindeki soru sayısı.

← AYT Fizik sayfasına dön
Bu konudan sınav kur
İtme ve Çizgisel Momentum · 22 soru
Hesap aç, testi başlat →

Kart bilgisi gerekmez. İlk üç sınav ücretsiz; sınırsız sınav abonelikle.

özet not

Üyeler bu konunun 5–10 dakikalık özet notunu okuyup ardından sınava geçer. Not, yanlışlarına göre kişiselleşir.

Türkiye geneli deneme

120 soru, 165 dakika. Herkes aynı anda aynı soruları çözer; sınav biter bitmez netin hesaplanır. Katılmak ücretsiz; ücretsiz hesabın yeter.

--:--:--sınavın başlamasına