Soru 1
Yandaki karekodu kullanarak simülasyonu açınız.
Kısa cevap
Karekod okutularak PhET “Mekanik Enerji” simülasyon uygulaması açılır.
Açıklama
Cihazın kamerası veya karekod okuyucu uygulaması ile görseldeki karekod taranıp ilgili simülasyon sayfasına yönlendirme sağlanır.
Soru 2
Simülasyonda “Kütle” yazan butona tıklayıp sürükleyerek sporcunun kütlesini 60 kg olarak ayarlayınız.
Kısa cevap
Simülasyon panelindeki kütle ayar sürgüsü 60\text{ kg} değerine getirilir.
Açıklama
Deneyin ilk aşamasında değişkenlerden kütle m = 60\text{ kg} olarak sabitlenir.
Soru 3
Parkurun üzerindeki noktayı tıklayıp sürükleyerek parkurun sağında ya da solunda belirlenen en üst noktasına getiriniz.
Kısa cevap
Sporcu parkurun tepe noktasına (h_{\text{maks}}) taşınır.
Açıklama
Tepe noktası ilk hareketin başlayacağı konumdur. Sporcu henüz serbest bırakılmadığı için ilk hızı zero (v = 0\text{ m/s}) kabul edilir.
Soru 4
“Ölçüm aleti” butonuna tıklayınız. Karşınıza çıkan yuvarlak imleci sporcunun bulunduğu konuma getirerek bu konumda sporcunun sahip olduğu değerleri (yükseklik, potansiyel enerji, kinetik enerji, mekanik enerji) Tablo 1’de ilk satıra yazınız.
Örnek cevap / çözüm yolu
Örnek olarak yükseklik h = 6\text{ m} ve yer çekimi ivmesi g = 10\text{ m/s}^2 alındığında:
- Yükseklik (m): 6\text{ m}
- Kinetik Enerji (J): E_k = 0\text{ J}
- Potansiyel Enerji (J): E_p = m \cdot g \cdot h = 60 \cdot 10 \cdot 6 = 3600\text{ J}
- Mekanik Enerji (J): E_m = E_k + E_p = 0 + 3600 = 3600\text{ J}
Açıklama
Hareketsiz başlayan cisimlerin kinetik enerjisi sıfırdır. Bu konumda mekanik enerji tamamen potansiyel enerjiden oluşur.
Soru 5
“BAŞLAT” butonuna tıklayarak simülasyonu başlatınız. “DURDUR” butonunu kullanarak parkur üzerindeki sporcunun hareketini farklı üç konumda durdurunuz ve imleci bu konumlara getiriniz. Sporcunun durma sonrasında hareketinin devamı için “BAŞLAT” butonuna tıklayınız. Bu noktalardaki yükseklik, potansiyel enerji, kinetik enerji, mekanik enerji değerlerini Tablo 1’e yazınız.
Örnek cevap / çözüm yolu
Tablo 1 (m = 60\text{ kg} için örnek ölçüm değerleri):
- 1. Konum (En üst nokta, h = 6\text{ m}): Yükseklik: 6\text{ m}, Kinetik Enerji: 0\text{ J}, Potansiyel Enerji: 3600\text{ J}, Mekanik Enerji: 3600\text{ J}
- 2. Konum (Orta seviye, h = 3\text{ m}): Yükseklik: 3\text{ m}, Kinetik Enerji: 1800\text{ J}, Potansiyel Enerji: 1800\text{ J}, Mekanik Enerji: 3600\text{ J}
- 3. Konum (En alt nokta, h = 0\text{ m}): Yükseklik: 0\text{ m}, Kinetik Enerji: 3600\text{ J}, Potansiyel Enerji: 0\text{ J}, Mekanik Enerji: 3600\text{ J}
- 4. Konum (Yükseliş anı, h = 4\text{ m}): Yükseklik: 4\text{ m}, Kinetik Enerji: 1200\text{ J}, Potansiyel Enerji: 2400\text{ J}, Mekanik Enerji: 3600\text{ J}
Açıklama
Hareket boyunca potansiyel enerji azaldıkça kinetik enerji aynı miktarda artar. Sürtünmesiz ortamda mekanik enerji (E_m = E_k + E_p) sabit kalır.
Soru 6
“SIFIRLA” butonuna tıklayınız. Sporcunun kütlesini 80 kg olarak ayarlayarak simülasyonu tekrarlayınız. Parkur üzerindeki noktalara karşılık gelen değerleri Tablo 2’ye yazınız.
Örnek cevap / çözüm yolu
Tablo 2 (m = 80\text{ kg} için örnek ölçüm değerleri):
- 1. Konum (h = 6\text{ m}): Yükseklik: 6\text{ m}, Kinetik Enerji: 0\text{ J}, Potansiyel Enerji: 4800\text{ J}, Mekanik Enerji: 4800\text{ J}, Toplam Enerji: 4800\text{ J}
- 2. Konum (h = 3\text{ m}): Yükseklik: 3\text{ m}, Kinetik Enerji: 2400\text{ J}, Potansiyel Enerji: 2400\text{ J}, Mekanik Enerji: 4800\text{ J}, Toplam Enerji: 4800\text{ J}
- 3. Konum (h = 0\text{ m}): Yükseklik: 0\text{ m}, Kinetik Enerji: 4800\text{ J}, Potansiyel Enerji: 0\text{ J}, Mekanik Enerji: 4800\text{ J}, Toplam Enerji: 4800\text{ J}
- 4. Konum (h = 2\text{ m}): Yükseklik: 2\text{ m}, Kinetik Enerji: 3200\text{ J}, Potansiyel Enerji: 1600\text{ J}, Mekanik Enerji: 4800\text{ J}, Toplam Enerji: 4800\text{ J}
Açıklama
Kütlenin 60\text{ kg}'dan 80\text{ kg}'a çıkarılması, potansiyel ve kinetik enerjinin sayısal değerini kütle ile doğru orantılı olarak artırır; ancak enerjinin korunumu ilkesi değişmez.
Soru 7
“Grafik” butonuna tıklayınız. Sporcuyu parkurdaki maksimum yükseklikten serbest bırakarak kinetik, potansiyel ve mekanik enerjilerindeki değişimi grafik üzerinden gözlemleyiniz.
Örnek cevap / çözüm yolu
- Potansiyel Enerji Grafiği: Yükseklik azaldıkça düşer, yükseklik arttıkça yükselir.
- Kinetik Enerji Grafiği: Hız arttıkça (en alt noktada) maksimuma ulaşır, yukarı çıkarken azalır.
- Mekanik Enerji Grafiği: Zaman boyunca düz bir çizgi halinde sabit kalır.
Açıklama
Grafik üzerinde potansiyel ve kinetik enerji çubukları/eğrileri birbirine zıt yönde değişirken, iki enerjinin toplamını temsil eden mekanik enerji çizgisi değişmeden sabit kalır.
Kitapta kolayca gezin
← Önceki sayfa: 155 · 
Fizik Ders Kitabı cevapları · Sonraki sayfa: 157 →