yaylar - hayatimizfen

YAYLAR
 Esnek

Cisimler:
Üzerlerine bir kuvvet
uygulandığında şekil
değiştiren, uygulanan
kuvvet ortadan
kaldırıldığında tekrar
eski hallerine dönen
cisimlerdir.

Esnek olan cisimlere
esneklik sınırlarından
daha fazla bir kuvvet
uygulanırsa esneklik
özelliklerini
kaybederler.
Esnek olan cisimlere örnek olarak
yaylar verilebilir.

Yayları gererek ya da sıkıştırarak şekillerini
değiştirebiliriz.Uygulanan kuvveti ortadan
kaldırırsak tekrar eski haline dönerler.
YAYIN UZAMASI

Bir yaya bir cisim
asıldığında uzar.

Yaydaki uzama miktarı
yaya uygulanan kuvvet
ile doğru orantılıdır.

Yaya etki eden kuvvet
ile yaydaki uzama
miktarı arasındaki
bağıntı ;
F = k.x tir.
F
Yaya etki eden kuvvet
N
x
Yaydaki uzama miktarı
m
K
Yay sabiti N/m
Yay sabiti yayın yapısına ve uzunluğuna
bağlı bir büyüklüktür.
*Bir yayı sıkıştıran veya geren cisme,
yay eşit büyüklükte ve zıt yönde kuvvet
uygular.

YAYLARIN BAĞLANMASI



1- Seri bağlama :Yayları
uç uca eklediğimizde seri
bağlamış oluruz.
Seri bağlı yaylardaki
toplam uzama miktarı,
tek bir yayın uzama
miktarına eşittir.
Yaylar seri bağlandığında
toplam yay sabiti, yayların
her birinin yay sabitinden
küçüktür.
2-Paralel bağlama:
 Paralel bağlı yaylardaki toplam uzama miktarı;
yaylara etki eden kuvvet ya da asılan ağırlığın paralel
bağlı yay sayısına oranına eşittir.
 Yaylar paralel bağlandığında toplam yay sabiti,
yayların her birinin yay sabitinden büyüktür.
Farklı cins iki yaya özdeş ağırlıklar asılırsa
yay sabiti ile uzama miktarları ters orantılı
olur.Yani yay sabiti büyük olan yayın
uzama miktarı az, yay sabiti küçük olanın
uzama miktarı büyük olur.
 Farklı cins iki yay aynı miktarda uzuyorsa;
yay sabiti ile yaya uygulanan kuvvet
doğru orantılı olur.Yani yay sabiti büyük
olana büyük kuvvet, yay sabiti küçük olana
küçük kuvvet uygulanır.

Esneklik potansiyel enerjisi:Denge
konumundaki bir yay x kadar sıkıştırılır ya
da x kadar gerilirse bir enerji depolar.Yayın
depoladığı bu enerjiye esneklik potansiyel
enerjisi denir.
 Esneklik potansiyel enerjisi sıkıştırma veya
gerilme miktarına ve esnek maddenin
cinsine bağlıdır.
 Yayda depolanan potansiyel enerji;
Ep = ½ k.x2
bağıntısı ile hesaplanır.

SORU 1.

Özdeş ve ağırlıkları
önemsiz yaylar ile özdeş
cisimler şekillerdeki gibi
dengede tutulduklarına
göre I, II ve III no’lu
yayların boylarındaki
uzamalar x1 , x2 ve x3
arasındaki ilişki nedir?
CEVAP 1.

I no’lu yaya etki eden kuvvet cismin
ağırlığına eşit, III no’lu yaya etki eden
kuvvet de cismin ağırlığına eşittir. II no’lu
yaya etki eden kuvvet ise cismin ağırlığının
yarısı kadardır.Yaya etki eden kuvvet ile
yaydaki uzama miktarı doğru orantılı
olduğundan;
x1 = x3 > x2 dir
SORU 2.
Farklı ağırlıktaki
cisimlerin özdeş yayları
uzatma miktarları
şekildeki gibidir.
Buna göre, K, L ve M
cisimlerinin ağırlıkları
aşağıdakilerden
hangisidir?
K
L
M
A) 15 N
13 N
7N
B) 10 N
8N
2N
C)
5N
8N
1N
D)
8N
10 N
2N
CEVAP 2.

Bir yayın uzama miktarı yaya etki eden kuvvetle doğru
orantılıdır.
Yayın ilk boyu
5 cm
2 N luk cisim asılınca uzama miktarı = 7 – 5 = 2 cm
O halde 1 N luk kuvvet yayı 1 cm uzatır.
K
15 cm – 5 cm = 10 cm uzama miktarı
K nın ağırlığı = 10 N
L
13 cm – 5 cm = 8 cm uzama miktarı
L nin ağırlığı = 8 N
M
2N
SORU 3.

Bir yayı sıkıştıran veya geren cisme, yay eşit
büyüklükte ve zıt yönde kuvvet uygular
Buna göre, aşağıdakilerden hangisinde yayın
cisme uyguladığı kuvvet en büyüktür? (Yaylar ve
cisimler özdeştir. Kutu ağırlıksızdır.
CEVAP 3.

Yayın cisme uyguladığı kuvvetin en büyük
olması için yaya asılan cismin ağırlığının en
büyük olması gerekir.
C>A>B=D
Yanıt C
SORU 4.
Özdeş yaylar ve
cisimlerle oluşturulan
yandaki şekildeki
sistemlerde; I, II ve III
no’lu yaylardaki uzama
miktarları sırası ile; x1 , x2
ve x3 tür.
x1 , x2 ve x3
arasındaki ilişki nedir?
(Yayların ağırlığı önemsizdir)
CEVAP 4.
Şekil I deki yayın uzama miktarı tek bir K
cisminin ağırlığı kadardır.
Şekil II deki yayın uzama miktarı da K
cisminin ağırlığı kadardır.
Şekil III deki III no’lu yaya etki eden
ağırlık 2 K, I no’lu yaya etki eden ağırlık
ise K kadardır. Toplam 2K + K = 3 K
Buna göre x3 > x2 = x1 olur.

SORU 5.


I konumundaki K yayına F1
kuvveti uygulandığında yay II
konumundaki durumu
aldığında biriken potansiyel
enerji E1 oluyor.F2 kuvveti
uygulandığında yay IIı
konumdaki durumu aldığında
biriken potansiyel enerji E2
oluyor.
E1
Buna göre
oranı kaçtır?
E2
A) 1/4
B) 1/3
C) 1/2
D) 1
CEVAP 5.
x uzunluğunu 1 birim alırsak;
E1
1/2 k.x2
=1/2
=
E2
1/2 k.2x2
E1
12
E2
=
2.12
1
=
4
k lar birbirini götürür.