Masa Tenisi ve Fizik
Yazan : Mustafa Demir | Yayınlanma tarihi: Ara 12 2007 | Kategori: Makaleler
Günlük hayatta fizikle içiçeyiz. Bir sürü olay fizik kanunlarıyla ilişkilidir. Bu olayları fiziğin o tatlı kanunlarıyla inceleyip onları anlayabilmek insana tarif edilmez zihinsel hazlar vermektedir. Bu yazımızda sizlerle bir tenis topunun sahip olabileceği maksimum hızın nasıl bulunacağını göstermek istiyorum.
Kütlesi M olan ve hızı v olan bir raketle m kütleli bir durgun haldeki tenis topuna vuruluyor. Esnek olan bu çarpışma sonunda topun kazanacağı en büyük hız kaç v olur? (M>>m)
Çarpışmadan önceki hızlar v,u sonraki hızlar v´,u´ olsun.
Esnek çarpışmalarda momentum ve enerji korunur.
1) Momentumun korunumundan;
Mv+mu = Mv´+mu´
M(+v) + m(0) = Mv´+mu´
M(+v) = Mv´+mu´ (1)
olur.
2) Esnek çarpışmalarda kullandığımız hız bağıntısından
v + v´ = u + u´
(+v) + v´ = 0 + u´
Burada v´ soruda verilenler veya sorulan hızlardan olmadığı için verilen veya sorulan cinsinden yazmamız gerekmektedir.
v´ yanlız bırakılırsa
v´= u´+(-v) (2)
olur.
(2) nolu eşitlik (1) nolu eşitlikte yerine konursa;
M(+v) = M (u´-v) +mu´
2Mv = (M+m)u´
u´ = v bulunur.
M>>m ise M+m değeri bulunurken m ihmal edilebilir dolayısıyla
u´=+2v bulunur
Tenis topu en fazla 2 v hıza sahip olur.
4 Responses to “Masa Tenisi ve Fizik”
Leave a Reply
You must be logged in to post a comment.
on 03 Oca 2008 at 1:24 pm 1 Avci said …
Raket topa vururken elimiz raketi tuttuğuna göre momentumun korunması mümkün olmaz diye düşünüyorum. Elimizin ağırlığını da(nasıl hesaplanırsa artık) dikkate alsak diyorum, yine eksik olur kanaatindeyim. Ancak raketi topa fırlatırsak, yani top çarptığı anda elimizden çıkmışsa, bu çözümü ancak anlayabilirim. Yanlış mı düşünüyorum?
on 03 Oca 2008 at 10:32 pm 2 www.ossfizik.com said …
Said’in soylediği yorum doğru. Burada esnek çarışma yoktur. Kesinlikle itme=momentum değişimi vardır. Tıpkı futbolcunun topa vurması gibi. Raketin ilk hızla topa vurması halimde bir itme kuvveti uygulanır. Bu kuvvetin artması halinde yopun hızı artar. Sevgilerle. webmaster@ossfizik.com
on 04 Oca 2008 at 8:47 am 3 Mustafa Demir said …
İdeal bir durum olduğu varsayarak çözüm yapıldı. Raket yerine ve hızıyla gelen hareketli büyük kütleli bir duvar olduğu düşünülebilir. Buna benzer duvarlı sorular Tübitak sorularında var.
Yorumlarınız için teşekkürler
on 07 Oca 2008 at 10:43 pm 4 veyaz said …
ideal bir durum gözönüne alınarak çözüm yapılmış bir yanlışlık yok teşekkürler.