12. Sınıf Fizik Basit Harmonik Hareket Testi 1
- Basit Harmonik Hareket
- 20 soru
- 25 dakika
Yay-kütle sistemi ve basit sarkaçta periyot, frekans, genlik, geri çağırıcı kuvvet, hız-ivme ilişkisi, enerji dönüşümü ve çembersel hareketle bağlantıdan 20 soru. Periyot sorularında hangi büyüklüğün karekök içinde olduğuna dikkat et.
Cevabını işaretlemek için şıkka dokun. Fikrini değiştirebilir, aynı şıkka tekrar dokunarak soruyu boş bırakabilirsin. Testi bitirdiğinde doğru cevaplar ve çözümler görünür.Şıkka dokunarak cevapla; aynı şıkka yeniden dokunursan soru boş kalır.
Sonucun
- 0 doğru
- 0 yanlış
- 0 boş
- 0 net
-
Soru 1
Basit harmonik hareket yapan bir cisim denge noktasından geçerken aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
Doğru cevap: C
Geri çağırıcı kuvvet ve ivme uzanımla orantılıdır (F = −kx). Denge noktasında x = 0 olduğundan ivme sıfırdır.
Potansiyel enerji burada en küçük, kinetik enerji en büyük olduğundan hız en büyüktür.
-
Soru 2
Yay sabiti 400 N/m olan yaya bağlı 1 kg kütleli cisim sürtünmesiz yatay düzlemde basit harmonik hareket yapıyor.
Hareketin periyodu kaç saniyedir? (π = 3)
Doğru cevap: E
T = 2π√(m/k) = 2 · 3 · √(1400) = 6 · 120 = 0,3 s.
2 çarpanını unutan biri 0,15 s bulur.
-
Soru 3
Uzunluğu 2,5 m olan basit sarkacın periyodu kaç saniyedir? (g = 10 m/s², π = 3)
Doğru cevap: B
T = 2π√(L/g) = 2 · 3 · √(2,5/10) = 6 · 0,5 = 3 s.
-
Soru 4
Basit harmonik hareket yapan bir cisim, denge noktasından uç noktaya 0,5 saniyede ulaşıyor.
Hareketin periyodu kaç saniyedir?
Doğru cevap: A
Bir tam salınım denge → uç → denge → diğer uç → denge biçimindedir; dört eşit süreli bölümden oluşur.
T/4 = 0,5 s olduğundan T = 2 s.
-
Soru 5
Bir yay-kütle sistemi 1 dakikada 120 tam salınım yapıyor.
Sistemin periyodu kaç saniyedir?
Doğru cevap: D
Frekans f = 120 / 60 s = 2 Hz'dir. Periyot frekansın tersidir: T = 1/f = 0,5 s.
2 değeri frekanstır, periyot değildir.
-
Soru 6
Bir yaya bağlı m kütleli cismin basit harmonik hareketteki periyodu T'dir.
Aynı yaya 4m kütleli bir cisim bağlanırsa periyot ne olur?
Doğru cevap: E
T = 2π√(m/k) olduğundan periyot kütlenin kareköküyle orantılıdır. Kütle 4 katına çıkınca periyot √4 = 2 katına çıkar.
-
Soru 7
Dünya'da periyodu T olan bir basit sarkaç, çekim ivmesi Dünya'dakinin 16'sı kadar olan Ay'a götürülüyor.
Sarkacın Ay'daki periyodu ne olur?
Doğru cevap: A
T = 2π√(L/g) ifadesinde g, 6 kat küçülürse karekök içindeki oran 6 kat büyür. Periyot √6 katına çıkar.
-
Soru 8
Bir yaya bağlı cismin periyodu T'dir. Aynı cisim, bu yayla özdeş iki yayın paralel bağlanmasıyla oluşan sisteme bağlanıyor.
Yeni periyot ne olur?
Doğru cevap: C
Paralel bağlı iki özdeş yayın eş değer yay sabiti 2k'dir. T' = 2π√(m/2k) = T√2.
Seri bağlamada eş değer yay sabiti k/2 olur ve periyot √2 · T'ye çıkar.
-
Soru 9
Yay sabiti 200 N/m olan yaya bağlı 2 kg kütleli cisim, denge noktasından 5 cm uzaklıktayken ivmesinin büyüklüğü kaç m/s² olur?
Doğru cevap: B
Geri çağırıcı kuvvet F = k · x = 200 · 0,05 = 10 N. İvme a = F/m = 10 / 2 = 5 m/s².
Uzanımı metreye çevirmeyen biri 500 gibi çok büyük bir değer bulur.
-
Soru 10
Yay sabiti 400 N/m olan yaya bağlı 4 kg kütleli cisim, genliği 20 cm olan basit harmonik hareket yapıyor.
Cismin en büyük hızı kaç m/s'dir?
Doğru cevap: D
Açısal frekans ω = √(k/m) = √(400/4) = 10 rad/s. En büyük hız vmax = ω · A = 10 · 0,2 = 2 m/s.
-
Soru 11
Basit harmonik hareket yapan bir cismin konum-zaman grafiği aşağıda verilmiştir.
Buna göre hareketin genliği ve frekansı aşağıdakilerden hangisidir?
Doğru cevap: B
Genlik denge noktasından en büyük uzaklıktır: 4 cm. Tepe ile çukur arası 8 cm'dir, genlik değildir.
Bir tam salınım 0,8 s sürdüğünden T = 0,8 s ve f = 1/0,8 = 1,25 Hz.
-
Soru 12
Küçük açılarla salınan basit sarkacın periyodu aşağıdakilerden hangisine bağlı değildir?
Doğru cevap: E
T = 2π√(L/g) bağıntısında kütle yer almaz. Gezegen ve asansörün ivmesi etkin çekim ivmesini değiştirdiği için periyodu etkiler.
-
Soru 13
Genliği A olan basit harmonik hareket yapan cisim, denge noktasından A/2 uzaklıktadır.
Bu konumda kinetik enerjinin toplam mekanik enerjiye oranı kaçtır?
Doğru cevap: D
Potansiyel enerji uzanımın karesiyle orantılıdır: Ep = 12k(A/2)² = 14 · 12kA² = E4.
Kalan enerji kinetiktir: Ek = 3E4. Uzanım yarıya indi diye enerjinin de yarıya indiğini düşünmek hatalıdır.
-
Soru 14
Bir öğrenci 1 m uzunluğundaki sarkacı küçük açıyla salındırıyor. Kronometreyle 20 tam salınımın 40 saniye sürdüğünü ölçüyor ve bu verilerle bulunduğu yerdeki çekim ivmesini hesaplıyor.
Öğrencinin bulduğu çekim ivmesi kaç m/s²'dir? (π = 3)
Doğru cevap: A
Periyot T = 40 / 20 = 2 s. T = 2π√(L/g) eşitliğinin karesi alınırsa g = 4π²L / T² = 4 · 9 · 1 / 4 = 9 m/s².
π için 3 alındığından gerçek değer olan 9,8 bulunmaz.
-
Soru 15
Yarıçapı 0,5 m olan çember üzerinde 4 rad/s açısal hızla düzgün çembersel hareket yapan cismin bir çap üzerindeki izdüşümü basit harmonik hareket yapar.
İzdüşümün ivmesinin en büyük değeri kaç m/s²'dir?
Doğru cevap: C
İzdüşümün genliği çemberin yarıçapına (0,5 m), açısal frekansı cismin açısal hızına eşittir. amax = ω²A = 16 · 0,5 = 8 m/s².
2 m/s değeri izdüşümün en büyük hızıdır (ωA).
-
Soru 16
Üç yay-kütle sistemine ait kütle ve yay sabitleri tabloda verilmiştir.
Sistem Kütle Yay sabiti K m k L 2m 2k M 4m k Sistemlerin periyotları TK, TL ve TM arasındaki ilişki nedir?
Doğru cevap: A
Periyot √(m/k) ile orantılıdır. K için m/k, L için 2m/2k = m/k, M için 4m/k oranı vardır.
TK = TL = T ve TM = 2T olur.
-
Soru 17
Durgun asansörde periyodu T olan bir basit sarkaç, aşağı yönde 7,5 m/s² büyüklüğünde ivmeyle hızlanan asansörde salındırılıyor.
Sarkacın yeni periyodu ne olur? (g = 10 m/s²)
Doğru cevap: D
Aşağı yönde ivmelenen asansörde etkin çekim ivmesi g − a = 10 − 7,5 = 2,5 m/s² olur, yani 4 kat küçülür.
Periyot √4 = 2 katına çıkar: 2T. Yukarı yönde ivmelenme olsaydı etkin ivme artar, periyot kısalırdı.
-
Soru 18
Metal çubuklu sarkacı olan bir duvar saati kışın doğru zamanı gösterecek biçimde ayarlanmıştır. Yazın sıcak bir odada, ısınan çubuk bir miktar uzuyor.
Buna göre yazın sarkacın periyodu ve saatin çalışması için ne söylenebilir?
Doğru cevap: E
Çubuk uzayınca L artar, T = 2π√(L/g) olduğundan periyot büyür. Her salınım daha uzun sürer ve saat her salınımda aynı süreyi saydığından gerçek zamanın gerisinde kalır.
-
Soru 19
Periyodu 1,2 s olan basit harmonik hareket yapan bir cisim t = 0 anında denge noktasından geçmektedir.
Cisim denge noktasından ilk kez A/2 uzaklığa kaç saniyede ulaşır? (A: genlik)
Doğru cevap: B
Konum x = A · sin(ωt) ile verilir. x = A/2 için sin(ωt) = 12, ωt = π6 olur. ω = 2π/T olduğundan t = T12 = 1,2 / 12 = 0,1 s.
Hareketin düzgün olduğunu varsayıp T/8 = 0,15 s bulmak yanlıştır; cisim denge noktası yakınında daha hızlıdır.
-
Soru 20
Bir yaya bağlı cismin periyodu T'dir. Yay, dört eşit parçaya kesiliyor ve aynı cisim bu parçalardan birine bağlanıyor.
Yeni periyot ne olur?
Doğru cevap: C
Yay sabiti uzunlukla ters orantılıdır; dörtte birlik parçanın yay sabiti 4k olur. T' = 2π√(m/4k) = T2.
Boş bıraktığın sorular yanlış sayılmaz.
Fizik