fizik

  VI. ULUSAL FİZİK OLİMPİYADI

                                   BİRİNCİ AŞAMA SINAVI–1998

                                   10. SINIF

 

1. Bir cisim v= m/s sabit hız ile yatay XY düzleminde hareket etmektedir. Hareketinin başladığı noktanın koordinatları (-10;0), cismin geçtiği başka bir noktanın koordinatları ise (0;5) olarak verilmektedir. Zamana bağlı hareket denklemleri aşağıdakilerden hangisidir?

A) x= -8+4t; y=2t          B) x= -12+3t; y=2          C) x= -10+2t; y=2t

D) x= -10+2t; y=t          E) x= -10+t; y=t

 

2. Eğik atışta belli bir ilk hız ile atılan bir cismin çıktığı maksimum yükseklik h, menzil  olsun. Bu cisim aynı ilk hız ile atıldığında maksimum menzili _mak nedir?

A) _mak=                 B) _mak=                    C) _mak=

D) _mak=                E) _mak=

 

3. Kütleleri m₁ olan K ve L cisimleri ile küt-lesi m₂ olan M cismi ağırlıksız bir makaradan geçen ipin ucuna uygulanan F kuvveti ile Şekil 1. deki gibi dengede tutulmaktadır. Makara ve cisimler yatay ve sürtünmesiz düzlem üzerinde Şekil 2. deki gibi yerleş-tirilirse uygulanan aynı F kuvvetinin etkisi ile K cisminin hareket ettiği ivme nedir?

 

A)            B)            C)  

D)            E)  

 

4. Derinliği h=25 m olan su kuyusundan bir su pompası ile su çekilmektedir. Pompanın gücü P=1 kW, verimi =0,9; pompaya bağlı borularda akan suyun hızı v=10 m/s olarak veriliyor. Boruların yarıçapı kaç cm dir?

A) 1                  B) 2                  C) 3                  D) 4                  E) 5

 

5. Yarıçapları r=0,5 m olan ve =16 rad/s sabit açısal hızı ile dönen iki tekerlek arasına geçirilen ve eğim açısı =37 olan bir taşıyıcı bant üzerinde kütlesi m=4 kg olan bir cisim bulunmaktadır. Cisim ile bant arasındaki sürtünme katsayısı f=1,25 dir. Cisim yay sabiti k=50 N/m olan bir yay sayesinde yere göre sabit durmaktadır. Cisim yaydan kurtulursa banda göre kaymaya başlar. Cismin banda göre kayması bittiğinde açığa çıkan ısı kaç J dür?

A) 60                B) 80                C) 100              D) 120              E) 140

 

6. Kütlesi m₁=3m olan sürtünmeli dikey bir çubuk üzerinde kütlesi m₂=2m olan bir cisim çubuğun üst kısmındaki bir engel sayesinde hareketsiz halde tutulmaktadır. Çubuk üst ucundan, yay sabiti k olan bir yay ile tutturulmuştur. Bu durumda yayın uza-ması x₁=5 cm dir. Engel kaldırıldığında ve cisim çubuğa göre belli bir a ivmesi ile harekete geç-tiğinde yayın uzaması x₂=4 cm dir. Cisim ile çubuk arasındaki sürtünme kuvveti kaç mg dir?

A)                 B)                 C)                 D) 1                  E)

 

7. Yay sabiti k olan bir yayın ucuna kütlesi m olan bir cisim asıldığında yayda depo edilen enerji  dir. Cisim ve yay a ivmesi ile yatay düzlem üze-rinde hareket eden sürtünmesiz bir araba üzerine konulduğunda yayda depo edilen enerji  tür. Cisim ve yay, eğim açısı =37 olan bir takoz üzerine konuluyor. Cisim ile takoz arasındaki sür-tünme katsayısı f=0,5 olarak veriliyor. Takoz a iv-mesi ile hareket ettiğinde yayda depo edilen enerji kaç  dir?

A)               B)              C)  

D)              E)

 

8. Eğim açısı =30 olan sürtünmesiz bir eğik düzlem üzerinde kütlesi m olan bir cisim bulu-nuyor. Cisim homojen m kütleli bir silindirin üzerine sarılan ve bir makaradan geçen bir ip ile tutturulmuştur. Silindir geometrik ekseni etrafında serbestçe dönebilmektedir. Cismin eğik düzlem üzerindeki ivmesi kaç g dir?

 

A)                 B)                 C)                 D)                 E)

 

9. Kütlesi m olan homojen bir silindir iki makara-dan geçen iple tutturulmuş olup eğim açısı q olan eğik düzlem üzerinde şekildeki gibi dengededir. Sürtünme katsayısı f nedir?

A) 1                  B) tgq               C) ctgq

D)              E)  

 

10. Uzunluğu l=1m olan bir ipin ucunda bulunan bir cisim denge konumundan q=37° açıyla saptırılıyor. Cisme, ip ve dü-şey OO’ denge doğrusundan oluşan düzleme (sayfa düzlemi-ne) dik olacak şekilde belli bir ilk v₀ hızı veriliyor. Bu hız ne kadar olmalıdır ki hareket esnasında ip ile OO’ düşey doğrusu arasındaki açı 90° olabilsin?

 

A) 2                  B) 3                  C) 4                  D) 5                  E) 6

 

 

 

 

 

11. Kütleleri m₁ ve m₂ olan cisimler yay sabitleri k₁ ve k₂ olan yaylara bağlıdır. Ci-simlerden birisi serbest olarak asılı diğeri ise a ivmesi ile yukarıya doğru hareket eden bir asansörde bulunan ve eğim açısı q=30° olan sürtünmesiz eğik düzlem üze-rinde bulunmaktadır. Bu durumda yayların statik uzamaları birbirine eşittir. Cisimlere titreşim hareketi yaptırıldığında titreşimlerin periyotları oranı = ise a ivmesi kaç g dir?

A)                 B)                 C)                 D)                 E)

 

12. Aralarındaki uzaklık h olan ve plakaları yatay konumda bulunan paralel levhalı kondansatörün içinde kütlesi m ve yükü q olan noktasal bir cisim bulunmaktadır. Cisim serbest bırakıldığında bir direniş kuvvetine maruz kalıp sabit bir hıza ulaşmaktadır. Levhalara potansiyel farkı uygulanmadığında cismin hızı v₁=3v dir. Üst levhaya (-), alt levhaya (+) olmak üzere levhalar arasına U₂=2U potansiyel farkı uygulandığında cismin hızı v₂=5v oluyor. Üst levhaya (+), alt levhaya (-) olmak üzere levhalar arasına U₃=U potansiyel farkı uygulan-dığında cismin hızı v₃ kaç v olur? Cisme etki eden direniş kuvveti ya hızı ile orantılı, ya da hızının karesi ile orantılı olabilir.

A)                 B)                 C)                 D)                 E) 1

 

13. E.m.k. ları e ve iç dirençleri r olan iki üreteç ile R=r direnci ve zıt e.m.k.’sı e’ ve iç direnci r’=r olan bir elektrik motorundan oluşan devrede, elektrik motorunun verimi Şekil 1. deki gibi bağlandığında h₁, Şekil 2. deki gibi bağlandığında h₂ olup arala-rındaki oran = dur.  oranı nedir?

 

A) 2                  B) 3                  C) 4                  D) 5                  E) 6

 

14. İndüktansı L=4 H ve kesit alanı S=4 dm² olan bir selenoidin uçlarına devreden geçen yükü ölçen G galvanometresi bağlanmıştır. Selenoidin eksenine paralel olmak kaydı ile, t₁=45 s süre içinde sıfırdan B=0,5 T değerine yükselen homojen bir manyetik alan yaratılıp, t₂=15 s süre içinde bu alan tekrar sıfıra kadar düşürülmektedir. Galvanometreden her iki yönde geçen yüklerin mutlak değerlerin toplamı kaç C dur?

A) 0,075                       B) 0,15             C) 0,3               D) 0,6               E) 1,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15. Bir L-C devresinin titreşim frekansı w dır. Sığası C olan kondansatör U₀ potansiyel farkına kadar yüklendikten sonra K anahtarı kapatılıyor. Kondansatör boşalmaya başladıktan sonra kondansatörün enerjisi indüktansın enerjisinin n katı olduğunda devredeki akım nedir?

A)                     B)                     C)

D)             E)

 

16. Kütlesi m=0,5 kg ve odak uzaklığı f=2 m olan bir yakınsak mercek uzunluğu l=4 m olan bir ip sayesinde yüksekliği H=12,5 m olan bir odanın tavanına asılıdır. İp, asılma noktasından geçen düşey eksen etrafında belli bir  açısal hızı ile mercek her zaman yatay konumunda kalacak şekilde döndürüldüğünde ipin asılma noktasının görüntüsü odanın zemini üzerinde oluşmaktadır. Bu du-rumda ipteki T gerilme kuvveti kaç N olabilir?

A) 4                  B) 6                  C) 8                  D) 10                E) 12

 

17. Bir havuzun dibinde yalnızca l₁ ve l₂ (l₁<l₂) dalga boylarında ışık veren bir kaynak bulunmaktadır. Havuzun içindeki suyun kırıcılık indisi l₁ ve l₂ dalga boyları için sırasıyla n₁ ve n₂ dir. Suyun üst yüzeyinde içiçe iki farklı renkte dairesel aydınlanma gözlenmekte olup bu dairelerin yarıçapları l₁ için r₁ ve l₂ için r₂ dir.  oranı nedir?

a)       b)       c)       d)          e)

 

18. a) Odak uzaklığı f olan ıraksak bir mer-cek odak uzaklığı 2f olan yakınsak bir mer-ceğin f kadar soluna konulmuştur. Iraksak mercek kendi çapına eşit 2f çapında bir ışık demeti ile aydınlatılmaktadır. Yakınsak mer-ceğin çapı f olup, bu merceğin sağında f uzaklıkta bir ekran vardır.

b) Odak uzaklığı 2f olan ıraksak bir mercek odak uzaklığı f olan yakınsak bir merceğin f kadar soluna konulmuştur. Iraksak mercek kendi çapına eşit 2f çapında bir ışık demeti ile aydınlatılmaktadır. Yakınsak merceğin ça-pı f olup, bu merceğin sağında f uzaklıkta bir ekran vardır.

İki durumda ekrandaki aydınlanma deseni aynı merkezli aydınlık ve karanlık daireler şeklindedir. a ve b şıkkındaki dairelerin yarı-çapları sırası ile içten dışa olmak üzere ne kadardır?

	A)	B)	C)	D)	E)
a	; ; 2f	; ; 2f	; ; 3f	; ; 3f	; f; 2f
b	; ;f	; f; 2f	; ; 2f	; ; 2f	; ; 2f

 

 

 

 

 

 

18.9Odak uzaklıkları f olan ve birbirinden f uzaklıkta bulunan iki özdeş yakınsak merceğin optik eksenleri birbirine paralel olacak şekilde f kadar uzaklaştırılı-yor. Birinci mercekten  uzaklıkta S noktasal ışık kaynağı bulunuyor. Optik sistemde oluşan son gö-rüntü ile kaynak arasındaki uzaklık kaç f dir?

20. a) Özdeş ısıtıcılarla ısıtılan su ve bir sıvı sıcak-lıkları eşit oluncaya kadar ısıtılıyor. Bu sıcaklıkta kütlesi m olan su alınıp ısıca yalıtılmış bir kabın içine konuluyor. (Şekil 1.)

b) Ayrı ayrı kütlesi bilinmeyen ama toplam kütlesi m olan buz ve su 0C sıcaklıkta bulunuyor. Karışım ısıca yalıtılmış bir kapta ısıtılıyor ve Şekil 2 deki sıcaklık-zaman grafiği elde ediliyor. Karışımda bu-lunan buz miktarı (a) şıkkında bulunan sıcaklıktaki suya atılırsa sistemin son sıcaklığı kaç C olur?

A) 12 C           B) 14 C           C) 16 C

D) 18 C           E) 20 C