Online Kolej
Kayıt Ol

12. Sınıf Fizik · Ünite 1

Momentumun Korunumu: Çarpışmalar, Patlamalar ve Roketler

Sisteme dış kuvvet etki etmediğinde momentumun nasıl korunduğunu, esnek ve esnek olmayan çarpışmaları, patlamaları ve roket hareketini inceliyoruz.

Kazanım FİZ.12.1.4 · 40 dk okuma

Gizli Bir Doğa Yasası: Momentum Neden Korunur?

Okul bahçesinde iki oyuncak arabanın çarpışmasını izlediğinizi hayal edin. Ya da uzay boşluğunda sessizce süzülen devasa bir roketin nasıl hızlandığını düşünün. Görünürde çok farklı olan bu iki olayın arkasında evrenin en temel ilkelerinden biri yatar: Momentumun Korunumu. Momentum, bir cismin kütlesi ile hızının çarpımıdır ve hareketin miktarını temsil eder.

∑F⃗net=0  ⟹  P⃗ilk=P⃗son\sum \vec{F}_{net} = 0 \implies \vec{P}_{ilk} = \vec{P}_{son}

Çarpışmaların Doğası: Esnek ve Esnek Olmayan

Cisimler çarpıştığında momentum daima korunur. Ancak enerjinin durumu çarpışmanın türüne göre değişir. Bilardo toplarının çarpışıp sekmesi gibi durumlarda sistemin toplam kinetik enerjisi de korunuyorsa buna 'esnek çarpışma' deriz. Trafik kazalarında araçların birbirine kenetlenmesi gibi şekil değişikliği veya ısı açığa çıkaran durumlarda ise kinetik enerji korunmaz, buna da 'esnek olmayan çarpışma' denir.

mmMerkezi ve Esnek Carpisan Cisimler

İki Boyutta Çarpışmalar

Kavşakta farklı yönlerden gelen iki aracın çarpışması iki boyutta gerçekleşir. Momentum vektörel bir büyüklük olduğundan, işlem yaparken sağa-sola (X ekseni) ve yukarı-aşağı (Y ekseni) hareketleri ayrı ayrı incelemeliyiz. Her iki eksende de başlangıç momentumlarının toplamı, son momentumların toplamına eşit olmalıdır.

P⃗x,ilk=P⃗x,son ve P⃗y,ilk=P⃗y,son\vec{P}_{x,ilk} = \vec{P}_{x,son} \text{ ve } \vec{P}_{y,ilk} = \vec{P}_{y,son}

Patlamalar ve Roket Hareketi

Duran bir cisim iç patlama sonucu parçalara ayrılırsa, ilk momentum sıfır olduğu için fırlayan tüm parçaların momentum vektörlerinin toplamı da sıfır olmak zorundadır. Roketlerin uzaydaki hareketi de kontrollü bir patlama mantığına dayanır. Roket, yakıtını yakarak gazları yüksek hızla geriye doğru püskürtür. Gazın kazandığı momentuma karşılık roket ileri doğru eşit büyüklükte bir momentum kazanarak hızlanır.

mroket⋅v⃗roket+mgaz⋅v⃗gaz=0m_{roket} \cdot \vec{v}_{roket} + m_{gaz} \cdot \vec{v}_{gaz} = 0
auto_awesome

Momentumun Korunumu: Çarpışmalar, Patlamalar ve Roketler: Alıştırma Soruları

  1. Soru 1

    1. Bir sistemde momentumun kesinlikle korunabilmesi için gerekli olan temel şart aşağıdakilerden hangisidir?

  2. Soru 2

    2. Uzay boşluğunda, etrafında hava olmayan bir ortamda bir roket nasıl ivmelenerek hızlanır?

  3. Soru 3

    3. Sürtünmesiz yatay düzlemde 4 m/s hızla ilerleyen 2 kg kütleli bir oyuncak araba, durgun haldeki 2 kg kütleli başka bir oyuncak arabaya arkadan çarpıp kenetleniyor. Çarpışmadan sonra ortak kütlenin hızı kaç m/s olur?

  4. Soru 4

    4. Durgun haldeki 3m kütleli bir cisim iç patlama geçirerek m ve 2m kütleli iki parçaya ayrılıyor. m kütleli parça +V hızıyla hareket ettiğine göre, 2m kütleli parçanın hızı nedir?

  5. Soru 5

    5. Eşit kütleli iki bilardo topundan biri durgun haldeyken, diğeri V hızıyla gelip durgun topa merkezi ve tam esnek çarpıyor. Sürtünmeler önemsiz olduğuna göre çarpışma sonrasında topların hızları hakkında ne söylenebilir?

1 soru daha seni bekliyor

Ücretsiz kaydol; Momentumun Korunumu: Çarpışmalar, Patlamalar ve Roketler testini puanlı çöz, XP kazan ve takıldığın yeri yapay zeka öğretmenine sor.

Ücretsiz Kaydol