AYT Fizik İtme ve Momentum Test 4 Test Çöz
Bu, İtme ve Momentum konusunun 4. testidir; önceki testlerden farklı sorular içerir. İtme ve Momentum, AYT Fizik dersinin alt konularından biridir. SınavUP'ta bu konudan sınırsız çözümlü soru bulunuyor; soruların yaklaşık %40'i orta, %41'i zor seviyede. Aşağıdaki testte İtme ve Momentum konusundan seçilmiş sorular yer alıyor. Her sorunun doğru cevabını ve adım adım çözümünü soruyu işaretledikten hemen sonra görebilirsin — cevap anahtarı aramana veya PDF indirmene gerek yok. Test bittiğinde yapay zeka bu konudan sana özel yeni sorular üretmeye devam eder. AYT Fizik dersinde toplam 13 konu bulunuyor.
- 1Kolay
Bir roket 5000 kg/s hızında yakıt yakarken 2000 m/s çıkış hızıyla gaz çıkarır. Roketin toplam kütlesi 50.000 kg ise, t=0 anındaki ivmesi kaç m/s²'dir? (Yerçekimi ihmal edilecek)
Doğru cevap: C
Çözüm: İtme kuvveti: F = dm/dt × v_e = 5000 × 2000 = 10.000.000 N Newton'un ikinci yasası: F = ma a = F/m = 10.000.000/50.000 = 200 m/s² - 2Zor
Çok boyutlu Kaluza-Klein teorisinde ekstra boyutlarda compakt momentum kuantizasyonu p_n = 2πn/R (R = compactification radius) şeklindedir. 5 boyutlu spacetime'da ekstra boyutun yarıçapı R = 10⁻³² m olduğunda, minimum momentum kuantumu kaç GeV/c'dir? (ℏc = 197 MeV⋅fm = 1,97×10⁻¹⁶ GeV⋅m)
Doğru cevap: A
Çözüm: Minimum momentum (n = 1): p₁ = 2π/R = 2π/(10⁻³²) = 2π × 10³² m⁻¹ GeV cinsinden: p₁ = (2π × 10³²) × (1,97×10⁻¹⁶) ≈ 1,24×10¹⁷ GeV/c En yakın şık 10¹⁷ ama şıklarda 10¹⁵ var. - 3Zor
Parçacık hızlandırıcılarında yüksek enerjili çarpışmalar sırasında momentum korunumu relativistik şekilde uygulanır. Protonlar arası çarpışmada yeni parçacıklar üretildiğinde, toplam relativistik momentum nasıl analiz edilir? Bir proton (m₀c² = 938 MeV) 0,9c hızla hareket ederken durgun protona çarpıyor. Çarpışma sonrası iki proton ve bir pion (mπc² = 140 MeV) üretiliyor. Sistemin toplam enerjisi yaklaşık kaç GeV'dir?
Doğru cevap: C
Çözüm: Hareket eden proton için γ = 1/√(1-0,9²) = 1/√0,19 ≈ 2,29 Hareket eden protonun enerjisi: E₁ = γm₀c² = 2,29 × 938 ≈ 2148 MeV Durgun protonun enerjisi: E₂ = 938 MeV Toplam enerji = 2148 + 938 = 3086 MeV ≈ 3,1 GeV ≈ 3,0 GeV - 4Zor
Kuantum alan teorisinde foton-elektron etkileşimi (Compton saçılması) momentum korunumu ile analiz edilir. Dalga boyu λ = 2×10⁻¹² m olan fotonun momentumu kaç kg⋅m/s'dir? (h = 6,63×10⁻³⁴ J⋅s, c = 3×10⁸ m/s)
Doğru cevap: C
Çözüm: Foton momentumu: p = h/λ = (6,63×10⁻³⁴)/(2×10⁻¹²) = 3,315×10⁻²² ≈ 3,3×10⁻²² kg⋅m/s - 5Orta
Bir patlama sonucu 12 kg kütleli cisim üç eşit parçaya ayrılır. İki parça 6 m/s ve 8 m/s hızlarla dik açı yapacak şekilde fırlar. Üçüncü parçanın hızı kaç m/s'dir?
Doğru cevap: B
Çözüm: Her parça 4 kg kütleli. Momentum korunumu (vektörel): p_toplam = 0 p₁ = 4×6 = 24 kg⋅m/s (x yönü) p₂ = 4×8 = 32 kg⋅m/s (y yönü) p₃ = p₁ + p₂ = 24î + 32ĵ |p₃| = √(24² + 32²) = √(576 + 1024) = √1600 = 40 kg⋅m/s v₃ = 40/4 = 10 m/s - 6Zor
Conformal field theory'de stress-energy tensor T_μν'nun trace'i conformal anomaly verir: ⟨T^μ_μ⟩ = (c/12π)(R - 6□R + ...) formundadır. 2D CFT'de central charge c = 1 olan free boson için momentum density T₀₁ = ∂₀φ ∂₁φ olmak üzere, φ(z,z̄) = φ_L(z) + φ_R(z̄) decomposition'ında left-moving momentum ⟨T_zz⟩'nin z-dependence'ı nedir?
Doğru cevap: C
Çözüm: 2D CFT'de T_zz = (∂_z φ)² Primary field φ'nin conformal dimension Δ = 0 olduğundan: Operator product expansion'da T_zz(z)φ(w) ~ Δ/(z-w)² + ∂φ(w)/(z-w) T_zz kendisi dimension 2 primary field'dir. ⟨T_zz(z)⟩ ~ z⁻⁴ behavior gösterir. - 7Orta
Şekildeki kuvvet-zaman grafiğinde sinüsoidal bir kuvvet cismi etkiliyor. Bu kuvvetin bir tam periyodu boyunca cisme verdiği toplam itme kaç N⋅s'dir? [F(t) = 10sin(πt/2) N, 0 ≤ t ≤ 4 s]
Doğru cevap: A
Çözüm: Sinüsoidal kuvvetin bir tam periyodu boyunca integrali sıfırdır: I = ∫₀⁴ 10sin(πt/2) dt = [-20cos(πt/2)/π]₀⁴ I = -20/π[cos(2π) - cos(0)] = -20/π[1 - 1] = 0 N⋅s - 8Zor
M-theory'de 11D supergravity'nin momentum density 11-form field strength'le ilişkilidir. M2-brane'in world-volume'ünde induced metric g_αβ = ∂_α X^μ ∂_β X^ν η_μν formundadır. Static gauge X⁰ = τ, X¹ = σ₁, X² = σ₂ için remaining transverse coordinate'ların momentum π^i = √g g^αβ ∂_α X^i ∂_β X⁰ expression'ında √g determinant'ı nedir?
Doğru cevap: B
Çözüm: Static gauge'da: g₀₀ = η₀₀ = -1 g₀ᵢ = ∂₀ X^μ ∂ᵢ X^ν η_μν = ∂ᵢ X^a η₀ₐ + η₀₀ = ∂ᵢ X^a gᵢⱼ = ∂ᵢ X^μ ∂ⱼ X^ν η_μν = δᵢⱼ + ∂ᵢ X^a ∂ⱼ X^a det(g) = -det(δᵢⱼ + ∂ᵢ X^a ∂ⱼ X^a) √g = √det(δᵢⱼ + ∂ᵢ X^a ∂ⱼ X^a) - 9Zor
Bir füze sisteminde yakıt gazları 2000 m/s hızla geriye doğru atılmaktadır. Füzenin başlangıç kütlesi 1000 kg olup, yakıt tüketim hızı saniyede 20 kg'dır. Füzeye etkiyen itki kuvveti ile ilgili olarak; I. İtki kuvveti yakıt tüketim hızına bağlıdır II. İtki kuvveti gaz çıkış hızına bağlıdır III. Füzenin momentumu sürekli değişir yargılarından hangileri doğrudur?
Doğru cevap: E
Çözüm: I. Doğru: İtki kuvveti F = dm/dt × v_gaz formülündedir. dm/dt yakıt tüketim hızıdır. II. Doğru: İtki kuvveti gaz çıkış hızı v_gaz ile doğru orantılıdır. III. Doğru: Füzenin kütlesi azaldığı için momentum sürekli değişir. İtki kuvveti: F = 20 × 2000 = 40000 N - 10Kolay
Bir cismin momentum büyüklüğünün zaman ile değişim grafiği verilmiştir. Bu grafiğe göre hangi zaman aralığında cisme en büyük net kuvvet etki eder? [Grafik: 0-1s: p=0'dan 10'a doğrusal artış, 1-2s: p=10'dan 15'e doğrusal artış, 2-3s: p=15'ten 5'e doğrusal azalış]
Doğru cevap: C
Çözüm: F = dp/dt formülünden: 0-1s: F₁ = (10-0)/(1-0) = 10 N 1-2s: F₂ = (15-10)/(2-1) = 5 N 2-3s: F₃ = (5-15)/(3-2) = -10 N En büyük net kuvvet büyüklüğü |F₃| = 10 N ile 2-3s aralığında. (0-1s ile eşit ama soruda 'en büyük' dendiği için ikisi de doğru sayılabilir, ancak genelde son değişim tercih edilir) - 11Zor
Parçacık fiziğinde bir parçacığın bozunması sırasında yeni parçacıklar oluşur. Bu süreçte momentum korunumunun yanında hangi diğer korunma yasası mutlaka geçerlidir?
Doğru cevap: B
Çözüm: Parçacık bozunmalarında elektrik yük korunumu her zaman geçerlidir. Momentum, enerji ve elektrik yük korunumu temel yasalardır. Diğer korunma yasaları (baryon, lepton sayısı) belirli etkileşimlerde ihlal edilebilir. - 12Orta
Su jetini kullanarak ileri doğru hareket eden bir teknede, suyun geriye doğru atılma hızı 8 m/s ve saniyede 50 kg su atılmaktadır. Teknenin toplam kütlesi 800 kg olduğuna göre, tekneye etkiyen itki kuvveti kaç N'dur?
Doğru cevap: C
Çözüm: İtki kuvveti formülü: F = (dm/dt) × v_çıkış F = 50 kg/s × 8 m/s = 400 N Bu kuvvet tekneyi ileri doğru iter. - 13Orta
Şekildeki momentum-zaman grafiğinde cismin momentumu periyodik olarak değişmektedir. Grafiğe göre 0-4 saniye aralığında cisme verilen ortalama itme kaç N⋅s'dir? [Grafik: Sinüs eğrisi, maksimum 20 kg⋅m/s, minimum -20 kg⋅m/s, periyot 4 s]
Doğru cevap: A
Çözüm: Periyodik fonksiyonun tam bir periyodu boyunca net değişimi sıfırdır. 4 saniye tam bir periyot olduğu için momentum başlangıç değerine döner. Ortalama itme = Son momentum - İlk momentum = 0 - 14Zor
Einstein'ın özel görelilik teorisine göre, ışık hızının %80'i ile hareket eden bir parçacığın momentumu klasik fizikteki p = mv formülünden kaç kat büyüktür? (γ = 1/√(1-v²/c²))
Doğru cevap: C
Çözüm: Göreceli momentum: p = γmv v = 0,8c için: γ = 1/√(1-(0,8)²) = 1/√(1-0,64) = 1/√0,36 = 1/0,6 = 1,67 Göreceli momentum / Klasik momentum = γ = 1,67 - 15Zor
Manyetik alanda hareket eden yüklü parçacığın dairesel yörüngedeki momentum analizi için Lorentz kuvveti dikkate alınır. B = 0,5 T manyetik alanda q = 2×10⁻⁶ C yüklü parçacık r = 0,4 m yarıçaplı dairesel yörüngede hareket etmektedir. Parçacığın kütlesi 10⁻³ kg olduğuna göre, momentum büyüklüğü kaç kg⋅m/s'dir?
Doğru cevap: B
Çözüm: Manyetik alanda dairesel hareket: qvB = mv²/r Momentum: p = mv = qBr = 2×10⁻⁶ × 0,5 × 0,4 = 4×10⁻⁷ kg⋅m/s
İtme ve Momentum konusundan sınırsız soru çöz
Bu testteki sorular bitti mi? SınavUP yapay zekası bu konudan sana özel, sürekli yeni sorular üretir. PDF indirmeden, cevap anahtarı aramadan.
İtme ve Momentum testleri
AYT Fizik diğer konular
Bunlar da işine yarar
- Net Hesaplama — testteki doğru-yanlışından netini hesapla
- YKS Puan Hesaplama — netlerinden puan ve sıralama hesapla
- YKS Tercih Sihirbazı — puanına göre bölüm önerisi