Düzgün çembersel hareket yapan bir cisim için aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?
A) Cismin hız vektörünün büyüklüğü sabittirMerhaba sevgili öğrenciler, düzgün çembersel hareket, fiziğin temel konularından biridir ve günlük hayatta birçok yerde karşımıza çıkar. Bu soruda, düzgün çembersel hareket yapan bir cismin özelliklerini inceleyerek hangi ifadenin yanlış olduğunu bulacağız. Her bir seçeneği adım adım değerlendirelim:
Düzgün çembersel hareketin tanımı gereği, cismin sürati (hız vektörünün büyüklüğü) sabittir. Yani, cisim dairesel yörüngede hep aynı hız büyüklüğü ($v$) ile hareket eder. Ancak hız vektörünün yönü sürekli değişir. Bu ifade doğrudur.
Merkezcil ivme ($a_c$), daima dairesel yörüngenin merkezine doğru yönelir. Cismin hareket yönü ise, o anki konumda daireye teğet olan hız vektörünün ($v$) yönüdür. Bir dairede teğet, yarıçapa her zaman diktir. Merkezcil ivme yarıçap doğrultusunda olduğu için, hız vektörüne (hareket yönüne) daima diktir. Bu ifade doğrudur.
Düzgün çembersel harekette, cismin açısal sürati (açısal hız vektörünün büyüklüğü, $\omega$) sabittir. Ayrıca, hareketin gerçekleştiği düzlem ve dönme ekseni de sabit olduğundan, açısal hız vektörünün yönü de değişmez. Dolayısıyla, açısal hız vektörü zamanla değişmez, sabittir. Bu ifade yanlıştır.
Newton'un ikinci yasasına göre ($F=ma$), bir cisme etki eden net kuvvet, cismin ivmesiyle aynı yöndedir. Merkezcil ivme dairenin merkezine doğru olduğu için, bu ivmeye neden olan merkezcil kuvvet ($F_c$) de daima dairenin merkezine doğrudur. Bu ifade doğrudur.
Yukarıdaki analizler sonucunda, "Cismin açısal hızı zamanla değişir" ifadesinin yanlış olduğunu görmekteyiz. Düzgün çembersel harekette açısal hız sabittir.
Cevap C seçeneğidir.
