Üniteyi çalışırken
Çembersel harekette önce merkezin yönünü işaretleyin, sonra gerçek kuvvetlerin merkez doğrultusundaki bileşkesini mv²/r'ye eşitleyin.
Düzgün çembersel hareket, kütle çekimi, açısal momentum ve Kepler yasaları AYT'nin temel 12. sınıf alanıdır.
Düzgün çembersel hareket
Sürat sabit olsa da hızın yönü değiştiği için merkeze yönelen ivme vardır. Net merkezcil kuvveti gerilme, sürtünme, normal veya yer çekimi sağlayabilir.
Bilmen gerekenler
- Periyot-frekans-açısal hız ilişkisi
- Yatay ve düşey çemberde serbest cisim diyagramı
- Merkezcil kuvvetin net kuvvet oluşu
Temel bağıntılar
- v = ωr
- a_m = v²/r
- F_m = mv²/r
Dönerek öteleme ve eylemsizlik momenti
Yuvarlanan cisim hem kütle merkezinin öteleme hem eksen çevresinde dönme enerjisine sahiptir. Eylemsizlik momenti kütlenin dönme eksenine dağılımını ölçer.
Bilmen gerekenler
- Kaymadan yuvarlanma koşulu
- Öteleme ve dönme enerjilerini birlikte yazmak
- Eylemsizlik momentini yalnız kütleye bağlamamak
Temel bağıntılar
- v_cm = ωR
- E_dönme = ½Iω²
Açısal momentum
Dönme hareketinin momentum karşılığı açısal momentumdur. Dış tork sıfırsa toplam açısal momentum korunur; buz patencisinin kollarını topladığında hızlanması bu ilkenin örneğidir.
Bilmen gerekenler
- Tork ile açısal momentum değişimini ilişkilendirmek
- Dönme eksenini belirtmek
- Eylemsizlik momenti azalınca açısal hızın artmasını açıklamak
Temel bağıntılar
- L = Iω
- τ_net = ΔL/Δt
Kütle çekimi ve uydular
Kütleler birbirini uzaklığın karesiyle azalan kuvvetle çeker. Yörüngedeki uydu sürekli serbest düşme hâlindedir; yörünge hızı ve periyodu merkezden uzaklığa bağlıdır.
Bilmen gerekenler
- Yükseklik ile merkezden uzaklığı ayırmak
- Yörüngede ağırlıksızlığın yer çekimsizliği olmadığını bilmek
- Bağlanma ve kaçış enerjisini kavramsal yorumlamak
Temel bağıntılar
- F = GMm/r²
- v_yörünge = √(GM/r)
Kepler yasaları
Gezegenler odaklarından birinde Güneş bulunan elips yörüngelerde hareket eder, eşit zamanlarda eşit alanlar tarar ve periyotlarının karesi büyük yarı eksenin küpüyle orantılıdır.
Bilmen gerekenler
- Elips odağı ile merkezini ayırmak
- Gezegenin Güneş'e yakınken daha hızlı olduğunu alan yasasıyla açıklamak
- Periyot-yarıçap karşılaştırması yapmak
Temel bağıntılar
- T² ∝ a³
Bu ünitede sık yapılan hatalar
- Merkezkaç kuvvetini eylemsiz referansta gerçek kuvvet gibi çizmek
- Uydu yörüngesinde yer çekimini sıfır saymak
- Dönme enerjisinde eylemsizlik momentini ihmal etmek
Kaynak ve kapsam notu
İçerik resmî programın kapsamı korunarak öğrencinin anlayacağı özgün bir dille hazırlanmıştır; MEB metni veya sınav soruları kopyalanmamıştır. Okulunuzun yıllık planı uygulamada önceliklidir.
- 12. Sınıf Fizik Ders Anlatım Sunuları ve Konu BaşlıklarıMEB Ortaöğretim Genel Müdürlüğü — OGM Materyal
- Türkiye Yüzyılı Maarif Modeli'nin kademeli uygulama kararlarıMillî Eğitim Bakanlığı — Tebliğler Dergisi